Geologia i glacjologia

Przy wysokości 5896 m Góra Kilimanjaro jest najwyższym a zarazem najmłodszym z trzech wielkich wulkanów Afryki Wschodniej. (pozostałe dwa to Mt. Kenya – 5199 m i Mt Elgon 4321 m). Najstarsze lawy mogą mieć około 1 miliona lat, a aktywność na małą skalę szczytu Kibo miała miejsce prawdopodobnie w ciągu ostatnich kilkuset lat. Kilimanjaro jest typem wulkanu z „ujściem centralnym, który nadaje mu szeroki owalny kształt przy widoku z góry. Wymiary podstawy wynoszą około 80 x 48 km, z wydłużeniem w kierunku wschód południowy-wschód. Starsze skały jego trzech szczytów są bardzo podobne. Są to głównie trachbazalty, ciemno szare skały zawierające kryształy skaleniowe. Jednakże najmłodsze skały na Kibo mają raczej inny skład i zawierają nefelinity i sjenity nefelinowe, które składają się ze szklanych kryształów nefelinu.

Z trzech szczytów, Shira leżący na zachodzie jest najstarszy a zarazem najniższy z nich – 4006 m. Pierwotny krater uległ znacznej erozji, pozostawiając jedynie część poprzedniego brzegu. Mawenzi na wschodzie wznosi się na wysokość 5149 m i ma stromy urwisty profil, w następstwie intensywnego działania lodów lodowca w przeszłości. Kibo, szczyt środkowy, jest najmłodszy i najlepiej zachowany z trzech pierwotnych szczytów. Teren krateru ma złożoną budowę składającą się z szeregu mniej lub więcej koncentrycznych elementów. Znajduje się tam zewnętrzna kaldera - duży krater wulkaniczny o średnicy około 2,5 km, będący wynikiem erupcji, po której nastąpiło zapadnięcie się do wewnątrz części szczytu. Najwyższy punkt, Uhuru Peak, znajduje się na południowym obrzeżu tej kaldery. Wewnątrz kaldery znajduje się stożek wewnętrzny, który zawiera krater wewnętrzny (Reuscha), o średnicy 820 m. Ten z kolei zawiera mniejszy stożek wulkaniczny popiołowy z centralnym kraterem o średnicy 340 m. Elementy te reprezentują kolejne etapy stopniowego zanikania aktywności szczytu, a najbardziej wewnętrzny stożek być może został uformowany w ciągu ostatnich kilku wieków.

W chwili obecnej Kilimanjaro można określić bardziej jako uśpione niż wygasłe. Pomimo, że jest małe prawdopodobieństwo dalszych erupcji na większą skalę z jego wierzchołka, jednak w wewnętrznym kraterze dochodzi do aktywnych strumieni pary (fumarole) i do osadzania się czystej siarki, ocenianej na kilka tysięcy ton, utworzonej z siarkowych wyziewów mokrej pary. Obecność tych dwóch produktów, siarki i pary, jest dowodem na istnienie ciepła pod powierzchnią ziemi; być może są to ostatnie stadia aktywności wulkanu.

Na niższych zboczach góry znajduje się pewna liczba małych stożków wulkanicznych składających się głownie z popiołu, z kilkoma niewielkimi strumieniami bazaltowej lawy. Jeden z tych kraterów na granicy kenijsko-tanzańskiej zawiera jezioro, Lake Chala. Stożki mają tendencję do występowania w grupach, rozproszone na linii biegnącej z południowego-wschodu na północny-zachód. Uszeregowanie takie jest odbiciem kierunku głównej linii tektonicznej osłabienia skorupy ziemskiej, której obecność niewątpliwie wpłynęła na położenie i kształt góry.

Stożek Kilimanjaro tworzy środek promienistego systemu odwadniającego. Większość deszczu spada na górę na wysokości od 1500 do 3000 metrów, a zatem większość strumieni wydaje się pochodzić ze źródeł w tym pasie. Strumienie te wyżłobiły głębokie doliny na zboczach góry; mogą je zobaczyć te grupy, które schodzą z góry spektakularnymi szlakami Umbwe lub Mweka.

W okresie kiedy temperatury globalne były znacznie niższe niż dzisiaj, i pokrywa lodowa obejmowała duże części Europy i Ameryki Północnej, na wszystkich trzech szczytach Kilimandżaro były lodowce.

Dzisiaj lód stale występuje tylko na Kibo, pomimo że jest trochę pół-stałego śniegu na Mawenzi. Lodowce na Kibo można znaleźć na wierzchołkowej kalderze i na jej obrzeżu; dalej rozciągają się one w dół zewnętrznego zbocza na pewnej długości, choć największe są po stronie zachodniej i południowej. Lodowiec Penck ma około 2,5 km długości i rozciąga się w dół zachodniego zbocza do wysokości około 5000 m. O istnieniu znacznie większego lodowca świadczą różne moreny, (osady ostrego żwiru i głazów pozostawionych przez topniejący lód), które można znaleźć tak nisko na wysokości 3700 m na południowym zboczu góry. Tak jak na Górze Kenya, lodowce na Kilimanjaro w ciągu ostatniego wieku cofają się coraz szybciej, jednakże dzięki swojemu wyższemu położeniu i w związku z tym niższymi temperaturami, prawdopodobnie przetrwają dłużej.