Lempeng Tektonik
(
Tectonic Plate
)
“Dan Dia menancapkan gunung-gunung
di bumi supaya bumi itu tidak goncang
bersama kamu, (dan Dia menciptakan)
sungai-sungai dan jalan-jalan agar
kamu mendapat petunjuk”
“Dan kamu lihat gunung-gunung itu, kamu
sangka dia tetap di tempatnya, padahal ia
berjalan sebagai jalannya awan. (Begitulah)
perbuatan Allah yang membuat dengan
kokoh tiap-tiap sesuatu; sesungguhnya Allah
Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan”
Anggapan lama pernah ada pada abad-abad yang
lampau bahwa bumi adalah sesuatu yang rigid atau kaku sementara benua-benua berada pada
kedudukannya yang tetap tidak berpindah-pindah.
Setelah ditemukannya benua Amerika dan dilakukan
pemetaan pantai di Amerika dan Eropa ternyata terdapat kesesuaian morfologi dari pantai-pantai yang dipisahkan oleh Samudera Atlantik.
Hal ini menjadi titik tolak dari konsep-konsep yang
menerangkan bahwa benua-benua tidak tetap akan tetapi selalu bergerak.
Konsep-konsep ini dibagi menjadi tiga
menurut perkembangannya (Van Krevelen,
1993) :
1. Konsep yang menerangkan bahwa
terpisahnya benua disebabkan oleh peristiwa
yang katastrofik dalam sejarah bumi.
Pemekaran Lantai Samudra
(Sea Floor Spreading)
Hipotesa pemekaran lantai samudra dikemukakan
pertama kalinya oleh Harry Hess (1960) dalam tulisannya yang berjudul “Essay in geopoetry
describing evidence for sea-floor spreading”. Dalam tulisannya diuraikan mengenai bukti-bukti adanya pemekaran lantai samudra yang terjadi di pematang tengah samudra (mid oceanic ridges), Guyots, serta umur kerak samudra yang lebih muda dari 180 juta tahun.
Hipotesa pemekaran lantai samudra pada dasarnya
adalah suatu hipotesa yang menganggap bahwa
bagian kulit bumi yang ada didasar samudra Atlantik tepatnya di Pematang Tengah Samudra mengalami pemekaran yang diakibatkan oleh gaya tarikan
(tensional force) yang digerakan oleh arus konveksi yang berada di bagian mantel bumi (astenosfir).
Akibat dari pemekaran yang terjadi disepanjang sumbu Pematang Tengah Samudra, maka magma yang berasal dari astenosfir kemudian naik dan membeku.
Arus konveksi yang menggerakan lantai
samudra (litosfir), pembentukan material baru di Pematang Tengah Samudra (Midoceanic
ridge) dan penyusupan lantai samudra
kedalam interior bumi (astenosfir) pada zona subduksi.
Kenampakan Pematang Tengah Samudra (Mid
Oceanic Ridge) yang berada di Samudra Atlantik
Proses pembentukan material baru dan periode polaritas arah magnet bumi yang terekam
pada batuan dasar lantai
samudra sejak 3.6 milyar tahun lalu (atas) hingga saat ini
Continental drift
2. Konsep apungan benua atau continental drift
yang mengemukakan bahwa benua-benua
bergerak secara lambat melalui dasar
samudera, dikemukakan oleh Alfred Wegener
(1912).
Akan tetapi teori ini tidak bisa menerangkan
adanya dua sabuk gunung api di bumi.
1. Kecocokan / kesamaan Garis Pantai
Kecocokan garis pantai benua Amerika Selatan Bagian
Timur dengan garis pantai benua Afrika Bagian Barat
Wegener menduga bahwa benua benua tersebut diatas pada awalnya adalah satu atas dasar kesamaan garis pantai. Atas dasar inilah kemudian
Wegener mencoba untuk mencocokan semua benua benua yang ada di muka bumi.
2. Persebaran Fosil
Diketemukannya fosil-fosil yang berasal dari binatang dan tumbuhan yang tersebar luas dan terpisah di beberapa benua, seperti (gambar 2.10):
Fosil Cynognathus, suatu reptil yang hidup sekitar 240 juta tahun yang
lalu dan ditemukan di benua Amerika Selatan dan benua Afrika.
Fosil Mesosaurus, suatu reptil yang hidup di danau air tawar dan
sungai yang hidup sekitar 260 juta tahun yang lalu, ditemukan di benua Amerika Selatan dan benua Afrika.
Fosil Lystrosaurus, suatu reptil yang hidup di daratan sekitar 240 juta
tahun yang lalu, ditemukan di benua benua Afrika, India, dan Antartika.
Fosil Clossopteris, suatu tanaman yang hidup 260 juta tahun yang lalu,
dijumpai di benua benua Afrika, Amerika Selatan, India, Australia, dan Antartika.
Persebaran fosil Cynognathus diketemukan hanya di benua Amerika Selatan dan benua Afrika; fosil Lystrosaurus dijumpai di benua-benua Afrika, India, dan Antartika; fosil
Mesosaurus di benua benua Amerika Selatan dan Afrika, dan fosil Glossopteris dijumpai di benua benua Amerika Selatan, Afrika, India, Antartika, dan Australia.
3. Kesamaan Jenis Batuan
Jalur pegunungan Appalachian yang berada di bagian timur benua
Amerika Utara dengan sebaran berarah timurlaut dan secara tiba-tiba menghilang di pantai Newfoundlands. Pegunungan yang umurnya sama dengan pegunungan Appalachian juga dijumpai di British Isles dan Scandinavia. Kedua pegunungan tersebut apabila diletakkan pada lokasi sebelum terjadinya pemisahan / pengapungan, kedua
pegunungan ini akan membentuk suatu jalur pegunungan yang menerus.
4. Bukti Iklim Purba
(Paleoclimatic)
Para ahli kebumian juga telah
mempelajari mengenai ilklim purba, dimana pada 250 juta tahun yang lalu diketahui
bahwa belahan bumi bagian selatan pada zaman itu terjadi iklim dingin, dimana belahan bumi bagian selatan ditutupi oleh lapisan es yang sangat tebal, seperti benua Antartika, Australia, Amerika Selatan,
Afrika, dan India
Sebaran lapisan es di belahan bumi bagian selatan pada 250 – 300 juta tahun yang lalu serta sebaran fosil Lystrosaurus dijumpai di benua-benua Afrika, India, dan Antartika; fosil Glossopteris dijumpai di
benua benua Amerika Selatan, Afrika, India, Antartika, dan Australia
5. Pengapungan Benua dan
Paleomagnetisme
Kurva dari perpindahan kutub utara
magnet bumi berdasarkan hasil analisa arah kemagnetan purba yang terekam dalam batuan lava yang berasal dari hasil analisa
batuan-batuan di benua Eropa dan Asia serta batuan-batuan yang berasal dari benua Amerika Utara. Kedua kurva perpindahan kutub utara magnet bumi membentuk
sudut 300 dan apabila dianggap arah
kutub utara bumi tetap
ditempatnya, maka dengan cara mennyatukan ke dua kurva tersebut dapat menjelaskan adanya
perpindahan / pemisahan benua-benua seperti posisi saat ini.
Teori Tektonik Lempeng.
3. Konsep paling mutakhir yang dianut oleh
para ilmuwan sekarang yaitu Teori Tektonik
Lempeng.
Teori ini lahir pada pertengahan tahun
enampuluhan.
Teori ini terutama didukung oleh adanya
Pemekaran Tengah Samudera (Sea Floor
Spreading) dan bermula di Pematang Tengah
Samudera (Mid Oceanic Ridge : MOR) yang
diajukan oleh Hess (1962).
PERKEMBANGAN TEORI
Teori Tektonik Lempeng berasal dari hipotesis
continental drift yang dikemukakan Alfred Wegener tahun 1912 dan dikembangkan lagi dalam bukunya
The Origin of Continents and Oceans terbitan tahun 1915.
Ia mengemukakan bahwa benua-benua yang
sekarang ada dulu adalah satu bentang muka yang bergerak menjauh sehingga melepaskan
benua-benua tersebut dari inti bumi seperti 'bongkahan es' dari granit yang bermassa jenis rendah yang
Namun, tanpa adanya bukti terperinci dan
perhitungan gaya-gaya yang dilibatkan, teori ini dipinggirkan.
Mungkin saja bumi memiliki kerak yang padat dan
inti yang cair, tetapi tampaknya tetap saja tidak
mungkin bahwa bagian-bagian kerak tersebut dapat bergerak-gerak.
Di kemudian hari, dibuktikanlah teori yang
dikemukakan geolog Inggris Arthur Holmes tahun 1920 bahwa tautan bagian-bagian kerak ini
kemungkinan ada di bawah laut.
Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di dalam
Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami
pergerakan didapatkan dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan yang berbeda usianya. Penemuan ini dinyatakan pertama kali pada sebuah simposium di Tasmania tahun 1956.
Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke dalam teori ekspansi
bumi, namun selanjutnya justeru lebih mengarah ke
pengembangan teori tektonik lempeng yang menjelaskan penyebaran (spreading) sebagai konsekuensi pergerakan
vertikal (upwelling) batuan, tetapi menghindarkan keharusan adanya bumi yang ukurannya terus membesar atau berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona
subduksi/hunjaman (subduction zone), dan sesar translasi (translation fault).
Pada waktu itulah teori tektonik lempeng berubah dari sebuah
teori yang radikal menjadi teori yang umum dipakai dan kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan.
Menurut teori Lempeng Tektonik, lapisan terluar
bumi kita terbuat dari suatu lempengan tipis dan keras yang masing-masing saling bergerak relatif terhadap yang lain.
Gerakan ini terjadi secara terus-menerus sejak bumi
ini tercipta hingga sekarang.
Teori Lempeng Tektonik muncul sejak tahun
1960-an, dan hingga kini teori ini telah berhasil
menjelaskan berbagai peristiwa geologis, seperti gempa bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, juga tentang bagaimana terbentuknya gunung, benua, dan samudra.
Lempeng tektonik terbentuk oleh kerak benua
(continental crust) ataupun kerak samudra (oceanic crust), dan lapisan batuan teratas dari mantel bumi (earth's mantle).
Kerak benua dan kerak samudra, beserta lapisan
teratas mantel ini dinamakan litosfer. Kepadatan material pada kerak samudra lebih tinggi dibanding kepadatan pada kerak benua.
Demikian pula, elemen-elemen zat pada kerak
samudra (mafik) lebih berat dibanding elemen-elemen pada kerak benua (felsik).
Di bawah litosfer terdapat lapisan batuan cair
yang dinamakan
astenosfer
. Karena suhu dan
tekanan di lapisan astenosfer ini sangat
tinggi, batu-batuan di lapisan ini bergerak
mengalir seperti cairan (
fluid
).
Litosfer terpecah ke dalam beberapa lempeng
tektonik yang saling bersinggungan satu
dengan lainnya.
Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu:
Lempeng Afrika, meliputi Afrika - Lempeng benua
Lempeng Antarktika, meliputi Antarktika - Lempeng benua
Lempeng Australia, meliputi Australia (tergabung dengan Lempeng
India antara 50 sampai 55 juta tahun yang lalu)- Lempeng benua
Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa - Lempeng benua
Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia timur laut
- Lempeng benua
Lempeng Amerika Selatan, meliputi Amerika Selatan - Lempeng benua Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik - Lempeng samudera
Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng
India, Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca, Lempeng Cocos, Lempeng Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia.
Jenis-jenis Batas Lempeng
Berdasarkan arah pergerakannya,
perbatasan antara lempeng tektonik
yang satu dengan lainnya (
plate
boundaries
) terbagi dalam 3 jenis, yaitu
1.
divergen
,
2. konvergen
, dan
Batas-batas lempeng : Konvergen (atas), Divergen (tengah) dan Transforms
(bawah).
Jenis Batas Konvergen:
Obduction/Obduksi (atas) dan Subduction/Subduksi (bawah)
Batas divergen/konstruktif
(
divergent/constructive boundaries
)
Terjadi pada dua lempeng tektonik yang bergerak
saling memberai (break apart). Ketika sebuah
lempeng tektonik pecah, lapisan litosfer menipis dan terbelah, membentuk batas divergen.
Pada lempeng samudra, proses ini menyebabkan
pemekaran dasar laut (seafloor spreading). Sedangkan pada lempeng benua, proses ini
menyebabkan terbentuknya lembah retakan (rift valley) akibat adanya celah antara kedua lempeng yang saling menjauh tersebut.
Pematang Tengah-Atlantik (Mid-Atlantic Ridge)
adalah salah satu contoh divergensi yang paling terkenal, membujur dari utara ke selatan di
sepanjang Samudra Atlantik, membatasi Benua Eropa dan Afrika dengan Benua Amerika.
Batas konvergen/destruktif
(
convergent/destructive boundaries
)
Terjadi apabila dua lempeng tektonik tertelan
(consumed) ke arah kerak bumi, yang
mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu
satu sama lain (one slip beneath another).
Wilayah dimana suatu lempeng samudra terdorong
ke bawah lempeng benua atau lempeng samudra lain disebut dengan zona tunjaman (subduction zones).
Di zona tunjaman inilah sering terjadi gempa.
Pematang gunung-api (volcanic ridges) dan parit samudra (oceanic trenches) juga terbentuk di wilayah ini.
Contoh kasus ini dapat kita lihat di Pegunungan
Andes di Amerika Selatan dan busur pulau Jepang (Japanese island arc).
Batas konvergen ada 3 macam, yaitu
1)
antara lempeng benua dengan
lempeng samudra,
2)
antara dua lempeng samudra, dan
Konvergen lempeng benua—
samudra (
Oceanic—Continental
)
Ketika suatu lempeng samudra menunjam ke bawah
lempeng benua, lempeng ini masuk ke lapisan astenosfer yang suhunya lebih tinggi, kemudian meleleh.
Pada lapisan litosfer tepat di atasnya, terbentuklah
deretan gunung berapi (volcanic mountain range). Sementara di dasar laut tepat di bagian terjadi
penunjaman, terbentuklah parit samudra (oceanic trench).
Pegunungan Andes di Amerika Selatan adalah salah
satu pegunungan yang terbentuk dari proses ini. Pegunungan ini terbentuk dari konvergensi antara Lempeng Nazka dan Lempeng Amerika Selatan.
Konvergen lempeng samudra—
samudra (
Oceanic—Oceanic
)
Salah satu lempeng samudra menunjam ke bawah
lempeng samudra lainnya, menyebabkan
terbentuknya parit di dasar laut, dan deretan gunung berapi yang pararel terhadap parit tersebut, juga di dasar laut.
Puncak sebagian gunung berapi ini ada yang timbul
sampai ke permukaan, membentuk gugusan pulau vulkanik (volcanic island chain).
Pulau Aleutian di Alaska adalah salah satu contoh
pulau vulkanik dari proses ini. Pulau ini terbentuk dari konvergensi antara Lempeng Pasifik dan Lempeng
Konvergen lempeng benua—
benua (
Continental—Continental
)
Salah satu lempeng benua menunjam ke bawah
lempeng benua lainnya.
Karena keduanya adalah lempeng benua, materialnya
tidak terlalu padat dan tidak cukup berat untuk tenggelam masuk ke astenosfer dan meleleh.
Wilayah di bagian yang bertumbukan mengeras dan
menebal, membentuk deretan pegunungan non vulkanik (mountain range).
Pegunungan Himalaya dan Plato Tibet adalah salah
satu contoh pegunungan yang terbentuk dari proses ini. Pegunungan ini terbentuk dari konvergensi antara Lempeng India dan Lempeng Eurasia.
Batas transform
(
transform boundaries
)
Terjadi bila dua lempeng tektonik
bergerak
saling menggelangsar
(
slide
each other
), yaitu bergerak sejajar
namun berlawanan arah.
Keduanya tidak saling memberai
maupun saling menumpu.
Batas transform ini juga dikenal sebagai
Batas transform umumnya
berada di dasar laut, namun ada juga yang berada di
daratan, salah satunya adalah Sesar San Andreas
(San Andreas Fault) di California, USA.
Sesar ini merupakan
pertemuan antara Lempeng Amerika Utara yang
bergerak ke arah tenggara, dengan Lempeng Pasifik yang bergerak ke arah barat laut.
Bagaimana Dengan
Indonesia?
Negeri kita tercinta berada di dekat batas
lempeng tektonik Eurasia dan
Indo-Australia.
Jenis batas antara kedua lempeng ini adalah
konvergen.
Lempeng Indo-Australia adalah lempeng yang
menunjam ke bawah lempeng Eurasia.
Selain itu di bagian timur, bertemu 3 lempeng
tektonik sekaligus, yaitu lempeng Philipina,
Pasifik, dan Indo-Australia.
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, subduksi antara
dua lempeng menyebabkan terbentuknya deretan gunung berapi dan parit samudra.
Demikian pula subduksi antara Lempeng
Indo-Australia dan Lempeng Eurasia menyebabkan
terbentuknya deretan gunung berapi yang tak lain adalah Bukit Barisan di Pulau Sumatra dan deretan gunung berapi di sepanjang Pulau Jawa, Bali dan Lombok, serta parit samudra yang tak lain adalah
Lempeng tektonik terus bergerak. Suatu saat
gerakannya mengalami gesekan atau
benturan yang cukup keras.
Bila ini terjadi, timbullah gempa dan tsunami,
dan meningkatnya kenaikan magma ke
permukaan.
Jadi, tidak heran bila terjadi gempa yang
bersumber dari dasar Samudra Hindia, yang
seringkali diikuti dengan tsunami, aktivitas
gunung berapi di sepanjang pulau Sumatra
dan Jawa juga turut meningkat.
Indo-plate
Peta Tektonik dan Gunung Berapi di Indonesia. Garis biru melambangkan batas antar lempeng tektonik, dan segitiga merah melambangkan kumpulan gunung berapi.
