SKALA BESAR TEKTONIK DAN BENTANG ALAM STRUKTURAL
Dalam proses dan struktur geologi menghasilkan banyak relief yang terdapat pada bentang alam, Bab ini membahas tentang :
1. Lempeng tektonik, Diastropik, volkanik, dan proses plutonik
2. Bagaimana skala besar lempeng tektonik dan karakteristik bentang alam struktural pada garis aktif dan pasif dan dibagian dalam mereka
3. Hubungan antara geomorfologi tektonik dan bentang alam dalam skala besar Benua yang Terpisah
bumi membutuhkan milyaran tahun untuk saling melengkapi.
Pengangkatan yang berasal dari energi dalam inti bumi merupakan proses geologi . Dalam lapisan litosfer dan bawah barisfer, proses dan struktur serta pengaruh bentuk dinamis dari troposfer tersebut. Penampakan utama permukaan bumi merupakan produk dari proses geologi. Pengaruh utama tektonik adalah struktur rangkaian gunung , gunung berapi, busur pulau, serta struktur skala besar lainnya dipermukaan bumi .
tektonik. Beberapa fitur landskip, Pradesain muncul dari kecenderungan erosi dan proses lainnya untuk mengikuti pola di litosfer.
Beberapa bentang alam yang murni berasal dari tektonik : exoge-nousforces, pelapukan, gravitasi, runningwater, gletser, gelombang, atau angin –bertindak pada bentang alam tektonik, Contohnya adalah plug vulkanik yang terbentuk ketika salah satu bagian dari gunung berapi terkikis ataupun lapuk dari yang lainnya.
LEMPENG TEKTONIK DAN GUNUNG BERAPI
Kulit terluar bumi yang padat tidak hanya satu litosfer , akan tetapi kulit batuan yang pecah. Saat ini ada 7 lapisan besar semua berjarak 100 millyar kilometer, yaitu Afrika, Amerika utara, Amerika selatan, Antartika, Australia-India, dan lapisan Pasifik. Lebih dari dua lapisan memiliki daerah dikisaran i-1.00000000 km2. Termasuk Nasca,Cocos, Filiphina, Caribia, Arab,
Somalia, Juan de Fuca, Caroline, Bismark. Di tempat tempat seperti di sepanjang tepi barat benua Amerika tepi benua bertepatan dengan batas lempeng dan garis aktif. Dimana jarak antar lapisan bersifat pasif. Pecahan dari Pangea banyak menciptakan jarak pasif. Dorongan dari timur ke Amerika selatan dan pesisir barat dari Afrika. Jarak pasif kadang kadang dibentuk dimana lapisan yang ada berbeda. Dimana warna kerak batuan dipindah secara langsung.
Lapisan tektonik bumi secara terus menerus menciptakan pegunungan laut dan hancur pada tempat subduksi dan bergerak. Hampir semua kekuatan tektonik mempengaruhi litosfer dan permukaan bumi. Lempeng tektonik memberikan penjelasan yang baik untuk bentukan topografi utama bumi yaitu pembagian antara benua dan lautan, disposisi pegunungan, dan pemapatan cekungan sedimen di batas lempeng.
PROSES LAPISAN TEKTONIK
LEMPENG SAMUDERA TEKTONIK
Bahan perubahan pencairan bagian dalam astenosfer magma itu menghasilkan kenaikan ke litosfer, volatil masuk dan meninggalkan sistem. Lempeng benua litosfer bukan bagian proses konveksi , dengan ketebalan 150 km. Sedimen laut berasal dari denudasi benua dan kerak samudra , litosfer , mantel, dan bahan mantel dalam. Bahan bahan ini mengalami perubahan kimia dan menumpuk di dalam plum mantel sampai di permukaan membentuk litosfer samudera baru. Benua dapat terpisah dan berkumpul kembali , namun tetap mengambang di permukaan .,kemudian bergerak dalam gerakan mantel lateral, meluncur di atas permukaan bumi. Saat putus fragmen kecil dari benua terputus kadang kadang terpotong.Pergeseran benua menyebabkan tabrakan antara blok dan pergeseran litosfer samudra oleh litosfer benua sepanjang zona subduksi. Benua yang terkena pengaruh mendasari mantel dan lempeng , berdekatan dan dipertahankan dari erosi. Prisma sedimen di tepi benua melalui metamorfosis , dengan mendorong susunan lembaran dan menyapu busur pulau dan mengalami penambahan intrusi serta ekstrusi magma.
Proses Diastrophic
bentuk litosfer melalui lipatan, patahan, serta proses pengangkatan dan penurunan.Proses tersebut menyebabkan beberapa keistimewaan terhadap sifat fisik toposfer.
Dua kategori dari Diastropisme yaitu orogeny dan epeirogeny. Aka tetapi dua istilah ini menimbulkan kebingungan.Orogeny dianggap merupakan asal muasal terbentuknya pegunungan.Ketika pertama dikemukakan,hanya memiliki arti tersebut.Kemudian pendapat tersebut dikaitkan dengan lipatan,hingga akhirnya diartikan sebagai lipatan batuan di sabuk lipatan.Meskipun pembentukan gunung tidak berhubungan dengan lipatan batuan,hal tersebut tidak dapat di samakan dengan orogeny (Ollier 2003).
Gambar 4.4 Perubahan bentuk benua dalam 245juta tahun,menunjukkan bagian-bagian dari pangea ,selama periode awal Triassic; selama masa Callovian (pertengahan Jurassic); selama masa Cenomanian (Cretaceous akhir); dan selama zaman Oligocene.
Gerak lempeng yang berdekatan mengakibatkan tenaga tektonik di litosfer. Gerakan lempeng mendasari hampir semua proses tektonik di permukaan bumi. Hal tersebut berhubungan dengan patahan, gempa bumi. Beberapa contohnya yaitu terbentuknya gunung. Kebanyakan batas-batas lempeng terletak diantara dua lempeng yang berdekatan. Tetapi di beberapa tempat, tiga lempeng dapat saling bertemu.Hal ini terjadi di Amerika Utara, Amerika Selatan, dan Eurasia.
Tiga jenis lempeng batas menghasilkan tektonik yang khas yaitu:
dangkal dan aktivitas vulkanik. Gunung berapi yang berada pada batas divergen akan menghasilkan batuan berjenis basalt.
(2) batas lempeng konvergen berubah-ubah sesuai dengan sifat asli dari lempeng konvergen. Lempeng tektonik konvergen bervariasi;sebagian lempeng konvergen biasanya meleleh dan menghasilkan batu granit serta letusannya menghasilkan batuan andesit serta riolit. Palung laut, Pulau busur vulkanik, wilayah aktivitas seismik (zona Benioff) dengan gempa dari berbagai besaran (magnitudo) menandai adanya tabrakan antara dua lempeng litosfer samudera. Contohnya adalah busur Scotia, yang terbentang di pertemuan dari lempeng Scotia dan lempeng Amerika Selatan. Subduksi litosfer samudera di bawah litosfer benua menghasilkan dua bentukan yaitu:
1. Membentuk sebuah palung laut, zona dipp dari aktivitas seismik, dan aktivitas vulkanik di daerah barisan gunung orogenic (atau orogen) yang terbentang di litosfer (seperti di bagian barat Amerika Selatan).
2. Subduksi litosfer samudera di bawah litosfer benua menciptakan busur antar samudera di pulau-pulau vulkanik (seperti di bagian barat Samudera Pasifik). Dalam beberapa kasus tabrakan benua-laut, lempeng dasar laut lebih mendesak ke atas permukaan benua daripada di bawah permukaan benua. Proses ini, disebut obduksi, membentuk Gunung Troodos yang merupakan bagian wilayah Siprus. Hasil dari tabrakan benua di litosfer akan menebal dan menghasilkan barisan gunung, dengan sedikit tenaga subduksi. Sebagai contoh adalah gunung Himalaya, yang terbentuk karena bertabrakan nya lempeng India dengan lempeng Asia. Pergerakan Divergen dan konvergen dapat terjadi secara tidak langsung. Kemiringan gerak divergen biasanya ditandai oleh tertutupnya sepanjang punggung tengah samudera. Contohnya dapat ditemukan di cordillera Betic, Spanyol, di mana lempeng Afrika dan Iberia menyelinap satu sama lain dari zaman Jurassic hingga periode Tersier.
Proses vulkanik dan plutonik
Tenaga vulkanik merupakan salah satu dari tenaga intrusif maupun ekstrusif. Tenaga intrusif terjadi di litosfer dan menghasilkan batolit, dike, dan sill. Di bagian dalam laut, hasil intrusi yang utama yaitu batolit dan stocks, yang merupakan hasil dari proses plutonik, sedangkan minor, yang letaknya dekat dengan intrusi yang terjadi di permukaan ,seperti dike dan sill, terjadi di bagian utama atau di bagian lain dari proses plutonik, juga merupakan hasil dari proses hypabyssal. Tenaga ekstrusif terjadi di bagian paling atas dari litosfer dan menyebabkan ekhsalasi, letusan, dan ledakan materi melalui celah vulkanik, yang semuanya merupakan hasil dari proses vulkanik.
Gambar 4.5 Penyebaran lokasi gempa bumi di dunia Sumber:di adaptasi dari Ollier (1996)
Lokasi gunung berapi
Hot-spot ditandai dengan gundukan topografi (biasanya tinggimemiliki 500-1,200 m dan lebar 1.000-1.500 km), gunung berapi, anomali gravitasi yang tinggi, dan aliran panas tinggi. Umumnya, mantle plums berada di posisi yang tetap, sementara lempeng perlahan menyusup di atasnya. Di laut, hal ini menghasilkan rantai kepulauan vulkanik, atau jejak hot-spot, seperti di Kepulauan Hawaii. Di benua, akan menghasilkan serangkaian gunung berapi. Seperti rangkaian vulkanik yang ditemukan di provinsi Snake River Plain Amerika Utara, di mana hot-spot saat ini berada di bawah Yellowstone National Park, Wyoming, yang mempunyai lebar 80 km di 450 kmof kerak benua, menghasilkan basalt dalam jumlah besar, bahkan lebih banyak dari basalts basah di benua. Hal tersebut menutupi daerah yang luas. Di Provinsi Siberia mencakup lebih dari 340.000 km2. Dataran Dekan India pernah tertutup sekitar 1.500.000 km2; erosi telah menutupi
sekitar 500.000 km2.
Mantle Plum
Mantle plum merupakan pemeran utama dalam pembentukan lempeng tektonik. Mantle plum mulai tumbuh pada batas inti-mantel, akan tetapi proses yang membentuknya belum pasti. Hal ini berkaitan dengan meningkatnya gumpalan logam cair dan elemen ringan yang memompa panas keluar dari dalam-batas inti mantel , dimana inti luar memberi panas ke batas inti-mantel,dan magma silikat memompa ke dalam mantel, sehingga menyediakan sumber panas. Mantle plum memiliki diameter dengan ukuran ratusan kilometer yang naik menuju ke permukaan bumi.
Gambar 4.6 Kemungkinan besar sirkulasi dari materi pembentuk bumi .Litosfer samudra,terbentuk di pungung tengah laut, yang bersubduksi hinggar ke mantel bumi bagian dalam. Hal tersebut berhenti di sekitar 670 km dan berakumulasi sekitar 100–400 juta tahun. Hingga akhirnya, gravitasi menyebabkan perputaran ke atas inti luar,seperti
Superplum yang dingin di asia yang berada di mantel.Hal tersebut terjadi dimana saja,seperti di pasifik selatan dansuperplum yang panas di afrika.Sumber:di adaptasi dari Fukao et al. (1994)
Pada saat mendekati litosfer, bagian atas menekan ke bawah litosfer. Suhu dari plum ini 250-300◦C lebih panas dari mantel atas sekitarnya, sehingga 10-20 persen dari batuan sekitarnya meleleh. Batu yang meleleh ini kemudian dapat mencapai ke permukaan bumi sebagai banjiran basalt, seperti yang terjadi di India selama periode Cretaceous ketika dataran dekan terbentuk. Superplumes muncul dari batas inti-mantel sekitar 125 juta tahun yang lalu. aktivitas terakhir 80 juta tahun yang lalu, tapi itu tidak berhenti sampai 50 juta tahun kemudian. Ada kemungkinan bahwa superplumes disebabkan oleh dingin, subduksi kerak samudera di kedua tepi dari lempeng tektonik yang terakumulasi di bagian atas mantel yang lebih rendah. Perlu disebutkan bahwa minoritas ahli geologi menentang plums. Namun, pergantian milenium, kebenaran tentang model plums ini telah muncul sebagai kunci debat dalam ilmu bumi (lihat Foulger etal. 2005; Huggett 2006, 21-5).
Bentangan alam yang berhubungan dengan lempeng tektonik
Lempeng bentangan alam
Craton merupakan bentangan luas,yang merupakan bagian utama dari benua. Bentangan alam ini merupakan dari bagian dari perisai benua yang stabil, dengan batuan precambrium di bawah tanah yang sebagian besar tidak terpengaruh dari tenaga orogenetik, akan tetapi lebih terpengaruh terhadap tenaga epirogenetik. Bentang alam utama yang terkait dengan wilayah ini adalah basin/cekungan, dataran tinggi, dan gelombang besar, lembah retakan dan gunung berapi antar benua. Bentang alam yang penting sepanjang batas benua yaitu batas dari benua yang terbentuk ketika daratan yang sebelumnya menjadi satu, menjadi terbelah dua,hal ini terjadi di afrika dan amerika selatan ketika super benua pangea terpecah. Cekungan intra-cratonic berjarak 1000 km atau lebih, seperti danau cekungan eyre di Australia, chad, cekungan Kalahari di afrika, yang tertutup dan dialirkan ke bagian dalam cekungan. Contoh yang lain, seperti sungai kongo yang menerobos satu atau lebih bagian dari sungai utama. Beberapa benua,terutama di Afrika memiliki dataran tinggi yang berada di atas rata-rata ketinggian benua. Daratan tinggi ahaggar dan daratan tinggi tibesti di sebelah utara afrika adalah contohnya. Daratan-daratan tinggi tersebut telah meninggi bukan karena adanya keretakan, tetapi terjadi karena beberapa akivitas vulkanik. Keretakan yang terjadi di benua terjadi pada wilayah, dimana kerak benua melebar dan patah. Lembah retakan tersebut kemungkinan bergerak dari utara ke selatan di sepanjang afrika timur. Aktivitas vulkanik kerapkali berhubungan dengan retakan benua. Dan juga berhubungan dengan hot-spot
Batas Bentang alam pasif
Tebing besar adalah bentang alam yang sangat khas dari banyak batas bentang alam yang pasif.Bentang alam ini adalah keistimewaan topografi yang dibentuk dalam berbagai batuan (lipatan batuan sedimen, granit, basalt, dan batuan metamorf) dan memisahkan dataran tinggi dari dataran pantai. Tebing besar di Afrika Selatan mempunyai ketinggian lebih dari 1.000 m. Tebing besar yang sering memisahkan batuan yang halus di dataran yang dalam, dengan batuan yang berada di kaki lereng. Tidak semua batas yang pasif menghasilkan tebing besar,akan tetapi kebanyakan menghasilkan hal tersebut.
Gambar 4.7 bentukan tektonik utama yang menonjol dari batas benua pasif dengan pegunungan.
Sumber: Di adaptasi dari Ollier and Pain (1997)
Sebuah tebing besar bahkan telah ditemukan di Norwegia, di mana lembah tersebut memotong ke arah tebing, walaupun telah berubah karena gletser, tetapi masih dapat dikenali (Lidmar-Bergström et al. 2000).
Beberapa batas bentang alam pasif yang tidak memiliki tebing besar naik ke permukaan dengan diapit oleh lereng yang landai. Longsoran pada pesisir timur Amerika Utara menandai peningkatan kecuraman serta terebentuknya lereng yang berbeda. Di bawah tebing besar,daerah pegunungan terjal terbentuk karena pemotongan dari permukaan dataran yang telah tua. Banyak dari air terjun besar di dunia terletak di mana sungai melintasi lereng yang curam, seperti di Air terjun Wollomombi, Australia. Dataran rendah atau dataran pesisir menuju ke laut dari tebing besar yang sebagian besar merupakan akibat dari erosi.
The Western Ghats, yang berada sebelah barat pantai semenanjung India, adalah tebing besar yang berbatasan dengan Dataran Tinggi Dekan. Puncak-puncak bukit memiliki ketinggian 500-1,900 m dan menunjukkan kelangsungan yang luar biasa untuk 1.500 km, hal tersebut merupakan variasi struktural.
Batas Bentang alam Aktif
Pada dasarnya bentang alam berhubungan dengan batas busur konvergen dan orogeny sebuah pulau.bentuk khusus dari bentang alam bergantung pada
(1) apa yang telah terjadi ketika dua benua bertemu, yaitu benua dan busur pulau, atau busur dua buah pulau,
(2)Apakah terjadi subduksi dari kerak samudra atau tabrakan terjadi. Subduksi dianggap menghasilkan batas tetap di dalam keadaan ketika kerak samudra bersubduksi dengan tidak tetap.
Sementara,busur benua atau pulau tetap bersubduksi. Tabrakan dianggap terjadi ketika busur benua atau pulau menabrak ke benua atau pulau lainnya tetapi cenderung untuk tetap bersubduksi.
Batas lempeng dalam keadaan tetap
Batas lempeng membentuk dua bentang alam utama-busur dalam samudra dan batas orogeny benua. Busur dalam samudra berasal dari litosfer di dalam samudra yang bersubduksi di bawah lempeng samudra lain.pemanasan yang terjadi di lempeng yang bersubduksi akan membentuk gunung berapi dan efek panas lain yang membentuk busur benua.Saat ini,sekitar dua puluh (20) busur dalam samudra berada di wilayah subduksi.sebagian besar berada di samudra pasifik bagian barat,termasuk busur Aleutian, busur Marianas,busur Celebes, busur Solomon, busur tonga. Busur-busur tersebut membentuk relief dengan skala intrusi besar yang berasal dari magma yag telah mendingin dan dari aktivitas vulkanik. Palung laut yang dalam seringkali berada di pusat busur samudra dimana litosfer benua mulai menghujam ke dalam mantel bumi.Palung mariana, yang berada pada 11,033 m, tempat paling dalam di permukaan bumi, adalah salah satu contohnya.
benua yang bertabrakan dengan busur pulau: dan busur pulau yang bertabrakan dengan busur pulau.
Tumbukan batas lempeng
Tumbukan terjadi di sekitar batas antar lempeng.terdapat empat tipe tumbukan:tumbukan yang terjadi antara benua dengan benua,cekungan pulau dengan benua,benua dengan cekungan pulau,dan cekungan pulau dengan cekungan pulau
1.tabrakan antara benua dan benua akan membentuk intercontinental collision orogens.contohnya yaitu Himalaya.tabrakan antara india dan asia menghasilkan orogen diatas 2,500 km.
2. tabrakan busur pulau dengan benua terjadi dimana busur pulau bergerak menuju zona subduksi yang berbatasan dengan benua dan hasilnya adalah modified continental margin orogen.
3. tabrakan benua dengan busur samudra terjadi dimana arah benua menuju zona subduksi yang berhubungan dengan busur dalam samudra, benua ini tetap bersubduksi secara signifikan dan menghasilkan modified passive continental margin. New Guinea bagian utara adalah contohnya
Batas transform
sesar San Andreas. Pergerakan sekitar 1.000 km telah terjadi di sepanjang patahan selama 25 juta tahun terakhir. Patahan tunggal yang kemudian bercabang, bergabung, dan menghindari satu sama lain, membentuk banyak wilayah yang berasal dari proses pengangkatan dan longsoran. irisan Terranes dari kerak benua yang entah bagaimana menjadi terpisah dan kemudian melakukan pegerakan dengan sendirinya dari bagian inti nya, kadang-kadang dengan jarak yang luas.
Bentang alam yang terkait dengan patahan dengan kemiringan yang curam .
a) terpisahnya cekungan terbentuk dari transtension. (b) orogen yang melintang terbentuk dari transpression.
menggabungkan bagian lain dari kerak benua. Seperi Irisan yang diberi beberapa nama: allochthonous terranes, displaced terranes, exotic terranes, native terranes, and suspect terranes. Exotic or allochthonous terranes berasal dari benua yang berbeda dimana keduanya telah berhenti. Suspect terranes mungkin eksotis, tetapi eksotisme mereka tidak dikonfirmasi kebenarannya. Native terranes berhubungan dengan batas benua. Lebih dari 70 persen dari Cordillera di Amerika Utara terdiri dari terranes yang berpindah, yang sebagian besar bergerak hingga ribuan kilometer dan bergabung dengan batas craton di Amerika Utara selama era Mesozoic dan era Kenozoikum (Coney et al. 1980) .terranes yang berpindah tempat juga terjadi di Alpen dan Himalaya, termasuk Adria dan Sisilia di Italia (Nur dan Ben-Avraham 1982).
Geomorfologi Tektonik dan bentang alam benua
menggunakan orogens, dan pandangan yang lebih umum, yang merupakan bentuk dari digabungkannya
tektonik-iklim dengan timbal balik pengaruh iklim pada permukaan kerak bumi(Beaumont et al 2000;. Pinter dan Brandon 1997; Willett 1999) . orogens muncul bergantung pada kekuatan kerak batuan.
Ketika tingkat konvergensi kerak tinggi, maka akan mengangkat permukaan dan menciptakan ketinggian sekitar 6-7 km dimana kekuatan kerak batuan tidak bisa dipertahankan, meskipun puncak gunung dapat berdiri lebih tinggi dari kekuatan kerak sekitarnya. Namun, di sebagian besar sabuk gunung, efek dari denudasi dapat mencegah terjadinya peningkatan pada batas-batasnya.. pengangkatan tektonik terjadi dan pergerakan meningkat, gradien sungai menjadi lebih curam, sehingga menaikkan denudasi. Perkembangan topografi juga cenderung meningkatkan curah hujan (melalui efek orografis) dan karena limpasan, yang juga akan cenderung meningkatkan denudasi (Summerfield dan Hulton 1994). Dalam bagian seperti pegunungan yang sangat aktif seperti Alpen Selatan Selandia Baru, karena sering longsor, lereng lembah-sisi yang berdekatan di sudut ambang mereka mengalami stabilitas. Karena itu, peningkatan tingkat pengangkatan tektonik menghasilkan denudasi yang cepat dan tanah longsor menjadi pemicu perubahan di lereng yang berdekatan (Montgomery dan Brandon 2002) . pengangkatan tektonik yang cepat diimbangi dengan penyesuaian, orogens tampaknya mempertahankan topografi kasar (Summerfield 2007). Elevasi SteadyState yang sebenarnya merupakan fungsi dari faktor iklim dan litologi, ketinggian keseluruhan yang lebih tinggi di mana batu bertahan dan di mana iklim kering menghasilkan sedikit limpasan. Orogens seperti tidak pernah mencapai keadaan stabil sempurna karena selalu ada keterlambatan respon topografi untuk mengubah dan mengontrol iklim. model simulasi menunjukkan bahwa variasi orogens tampak mempengaruhi pola deformasi kerak (Beaumont et al 2000;. Willett 1999).
evolusi orogens merupakan hasil dari interaksi yang rumit antara proses tektonik dan proses geomorfik yang didorong oleh iklim.
Kesimpulan
