Teori tektonik lempeng menyatakan bahwa lempeng benua yang ada sekarang mengapung diatas lapisan batuan yang lebih berat dan cair yakni astenosfer. Pergerakan lempeng ini disebabkan oleh adanya dorongan dari arus konveksi mantel.
Teori tektonik lempeng juga menyatakan bahwa Bumi berisikan lapisan dalam dan luar, lalu dibagi-bagi lagi menurut karakteristik fisik maupun kimiawinya. Lapisan luar meliputi litosfer dan astenosfer, sedangkan lapisan dalam mencakup mantel dan inti.
Daftar Isi
Sejarah Teori
Teori tektonik lempeng diprakarsai oleh Alfred Wegener yang menulis dalam bukunya The Origin of Continents and Oceans. Wegener memperkenalkan teori continental drift atau apungan benua.
Pada awalnya, semua benua menjadi satu yakni supercontinent atau benua super berjulukan Pangaea. Dikarenakan sebuah gaya tertentu, supercontinent tersebut terpecah menjadi beberapa bagian, yang kemudian diberi nama Gondwana dan Laurasia. Pergerakan benua ini diibaratkan layaknya sebuah bongkahan es yang bergerak di lautan.
Bukti yang mendukung teori tektonik lempeng ini ada 3 yakni faktor biologi, geologi, dan klimatologi. Dari sisi biologi, bukti paling besar lengan berkuasa adanya teori tektonik lempeng ini yakni tersebarnya fosil Mesosaurus di beberapa daerah yang berlawanan benua dan juga dibatasi oleh laut, sehingga diasumsikan bahwa pada zaman dulu, kawasan-daerah tersebut lebih bersahabat dan dihubungkan oleh jalur darat.
Dari segi geologi, terdapat beberapa kesamaan lapisan batuan dan acuan batuan di benua yang berjauhan. Oleh sebab itu, diasumsikan bahwa pada zaman dahulu, benua-benua tersebut pernah bersatu.
Contoh paling gampang ialah pegunungan Appalachian serta Adirondacks yang tergabung dalam Greenville Orogeny, dan Pegunungan Caledonian serta Skandinavian yang tergabung dalam Caledonian Orogeny.
Dari sisi klimatologi, terdapat banyak deposit watu bara pada kawasan-kawasan non-tropis, seperti Kutub Utara, Siberia, Eropa, serta Amerika Utara. Padahal, batubara cuma mampu terbentuk di wilayah tropis atau iklim hangat yang mempunyai banyak hutan.
Oleh alasannya adalah itu, dapat diasumsikan bahwa kawasan-tempat tersebut pada zaman dahulu pernah berada pada daerah tropis, sehingga memperkuat perkiraan bahwa kontinen-kontinen senantiasa bergerak.
Lalu ada pula bukti pendukung yang dianggap membenarkan teori tektonik lempeng, bukti pendukung tersebut antara lain ialah adanya mid oceanic ridge, terbuktinya palaeomagnetism, dan juga dukungan dari teori Seafloor spreading milik Harry Hess.
Mengapa Lempeng Bumi Bergerak?
Anggapan biasa mengenai argumentasi lempeng bergerak yakni alasannya berat dari kerak samudra dan cairnya lapisan astenosfer.
Energi permulaan pergerakan lempeng disuplai oleh arus konveksi dari mantel yang ialah salah satu metode perambatan geothermal. Namun, kini ada beberapa teori gres tentang alasan permulaan pergerakan lempeng, mulai dari berat jenis kerak samudra sampai gaya rotasi bumi.
Kali ini akan dibahas 3 gaya yang mempengaruhi pergerakan lempeng bumi, yaitu dinamika gravitasi-lempeng, dinamika dalam mantel, dan rotasi bumi.
Dinamika Mantel
Hampir semua ilmuan setuju bahwa arus konveksi yang berasal dari mantel ialah pendorong pergerakan lempeng bumi. Arus konveksi ini terjadi dalam skala besar sehingga dapat menembus astensofer dan menghipnotis lithosfer yang berada diatasnya. Teori ini dikembangkan oleh Arthur Holmes pada tahun 1930, untuk memperlihatkan alasan mengapa benua dapat bergerak mirip prediksi Wegnener.
Terdapat dua gaya yang dianggap dapat mensugesti pergerakan lempeng. Kedua gaya tersebut ialah
- Basal Drag (gaya gesek): Lempeng bergerak mengikuti arus konveksi alasannya terdapat gaya gesek antara arus konveksi dengan lempeng di astenosfer.
- Slab Suction (gravitasi): Lempeng bergerak dipengaruhi oleh lempeng yang telah mengalami subduksi dan masuk kedalam mantel. Gaya gesek antara lempeng dengan arus konveksi akan menarik lempeng semakin jauh kedalam mantel.
Untuk menerangkan kebenaran dari teori ini, telah dikerjakan modelling 3 dimensi dari interior bumi untuk menemukan arus konveksi mantel.
Namun, sampai ketika ini belum ditemukan gugusan arus konveksi yang cukup besar untuk menerangkan adanya pergerakan lempeng.
Solusi yang kerap ditawarkan untuk persoalan ini adalah adanya saluran-terusan kecil magma dibawah permukaan bumi yang memberikan gaya gesek kepada litosfer.
Teori ini diketahui sebagai surge tectonics dan cukup populer pada tahun 1980an. Riset modern menyatakan bahwa pergerakan lempeng dipengaruhi oleh umpan balik antara arus konveksi dan kekuatan struktur lempeng.
Dinamika Gravitasi-Lempeng
Gaya gravitasi lazimnya dianggap selaku pendorong sekunder terjadinya pergerakan lempeng jika dibandingkan dengan dinamika mantel diatas.
Terdapat dua perkara dimana gravitasi berperan besar dalam menghipnotis pergerakan lempeng, yakni pada dikala
Ridge push: Lempeng baru yang berada erat dengan mid-ocean ridge mempunyai berat jenis yang lebih ringan alasannya adalah masih baru terbentuk.
Lama kelamaan, lempeng ini akan mengalami subsidensi alasannya adalah ada kenaikan berat jenis seiring dengan mendinginnya lempeng. Hal ini menimbulkan terdapatnya perbedaan ketinggian antara lempeng muda di mid-oceanic ridge dan lempeng renta di zona subduksi.
Perbedaan ketinggian ini pun menyebabkan tekanan lebih pada lempeng renta sehingga mereka bergerak menjauhi mid oceanic ridge dan mengalami subduksi.
Sebenarnya tidak sempurna jikalau fenomena ini dinamakan ridge push alasannya tidak ada yang mendorong, yang ada cuma tenggelamnya lempeng dikarenakan gravitasi.
Oleh alasannya adalah itu, fenomena ini memiliki nama lain yakni gravitational sliding.
Slab Pull: Menurut pendekatan ini, fenomena pergerakan lempeng disebabkan oleh gaya tarik dari lempeng dingin dan berat yang mengalami subduksi.
Gravitasi akan menarik lempeng tersebut masuk kedalam mantel sehingga lempeng bergerak. Selain gravitasi, terdapat pula gaya hisap dari zona subduksi yang mampu mensugesti gerak lempeng.
Mantle Doming: Teori ini menyatakan bahwa bentuk mantel tidak rata dan ada daerah yang lebih tinggi atau cembung dibandingkan yang lain. Fenomena ini menimbulkan lempeng bergerak tergelincir ke area yang lebih rendah, adalah zona subduksi.
Rotasi Bumi
Menurut Wegener, terdapat pula gaya sentrifugal dan tidal yang menimbulkan terjadinya continental drift. Gaya gaya yang dianggap dapat mempengaruhi pergerakan lempeng ialah
- Gaya tidal drag antara bulan dan matahari dengan bumi
- Deformasi geoid global
- Deformasi bumi dikarenakan putaran dan orbitnya
Namun gaya sentrifugal dan koriolis dianggap terlalu lemah untuk mempunyai imbas yang besar pada pergerakan lempeng.
Pada teori ini, dipercaya bahwa bulan dan matahari selalu mempesona lempeng bumi ke arah barat sesuai dengan putaran kita secara perlahan. Lama kelamaan, tarikan halus ini akan mempengaruhi pergerakan lempeng bumi.
Teori ini mempunyai dasar preseden yang tidak terlampau kuat dan bukti eksperimental yang tidak besar lengan berkuasa pula. Oleh alasannya adalah itu, teori ini jarang digunakan saat menjelaskan tentang pergerakan lempeng.
Gerakan Lempeng Bumi
Dalam mengetahui pergerakan lempeng bumi dan dampaknya pada bentang alam, kita mesti terlebih dulu mengetahui poin-poin penting sebagai berikut
- Karena periode jenisnya yang lebih rendah, kerak benua tidak bisa tenggelam sehingga kerak benua bersifat permanen di paras bumi, sedangkan kerak samudra yang lebih berat bersifat sementara alasannya adalah setiap bertabrakan kerak benua akan mengalami penenggelaman atau subduksi
- Lempeng benua, mirip lempeng Eurasia mampu terbentuk dari kerak benua maupun kerak samudra.
- Kerak benua dapat berada jauh diluar batas benua yang bersangkutan
- Lempeng tidak dapat menempati kawasan yang sama, kalau ada, maka salah satu harus naik dan menjadi gunung atau turun dan dihancurkan di mantel.
- Tidak ada gap antar lempeng, kalau ada dua lempeng yang saling bergerak berjauhan, maka kerak samudra baru akan terbentuk di lokasi tersebut
- Bumi tidak membesar ataupun mengecil. Jika ada kerak samudra yang diciptakan di sebuah kawasan, maka ada kerak samudra pula yang dihancurkan di tempat yang lain.
- Gerakan lempeng lazimnya lambat dalam skala waktu manusia, kalau ada yang bergerak tiba-datang, dapat digolongkan sebagai gempa bumi
- Umumnya bentang alam tektonis didapatkan di dekat batas lempeng (plate boundaries).
Gerak Konvergen
Konvergen yaitu gerakan dimana dua lempeng bertemu, kondisi ini dapat menyebabkan fenomena subduksi jikalau terdapat lempeng yang lebih berat atau sama-sama berat, dan fenomena kolisi bila lempeng sama-sama ringan.
Contoh fenomena subduksi antara kerak benua dengan kerak samudera yakni pada bagian selatan Pulau Jawa.
Untuk fenomena kolisi, misalnya ialah Pegunungan Himalaya di perbatasan antara India dan Nepal. Pegunungan ini terbentuk akibat tumbukan antara lempeng benua Eurasia dan kerak benua subkontinen India.
Gerakan subduksi antara lempeng samudera dengan samudera misalnya yaitu Kepulauan Mentawai, Aleutian, West Indies, dan Filipina, gerakan ini akan membuat bentang alam island arc.
Gerakan konvergen ialah salah satu penyebab adanya pegunungan di wajah bumi. Gerakan kolisi mampu membuat barisan pegunungan, sedangkan subduksi menciptakan barisan pegunungan vulkanik.
Subduksi dan kolisi juga dapat menimbulkan terjadinya pegunungan lipatan pada wilayah lempeng yang ditekannya sebab terdapat deformasi batuan.
Gerak Divergen
Divergen yaitu gerakan dimana kedua lempeng saling menjauh satu dengan yang yang lain, kondisi ini dapat mengakibatkan adanya mid oceanic ridge ataupun rift valley.
Rift valley yaitu fenomena dimana lempeng benua terbelah menjadi dua karena terdapat intrusi magma ditengah-tengah lempeng tersebut. Intrusi magma ini umumnya disebabkan oleh adanya gerakan arus konveksi yang mendorong lempeng tersebut ke dua arah yang berbeda. Sehingga terbelah di lokasi dorongannya.
Contoh dari fenomena rift valley yaitu East African Rift Valley (Great Rift Valley).
Rekahan tengah samudra yaitu fenomena dimana kerak Samudra terbelah menjadi dua bagian. Hal ini terjadi karena ada dorongan dari magma yang bergerak keatas dari dalam perut bumi. Mid oceanic ridge membuat lempeng samudera baru setiap dikala. Oleh karena itu, semua samudera yang mempunyai mid oceanic ridge biasanya bersifat melebar.
Contoh dari mid oceanic ridge yaitu Mid Atlantic Ridge dan East Pacific Rise,
Gerak Transform
Transform yaitu gerakan dimana kedua lempeng bergerak berlawanan arah namun saling bergesekan menyerupai kita menggesekkan tangan. Contoh paling terkenal dari gerakan transform ialah sesar San Andreas.
Terdapat perbedaan antara pergerakan transform dengan strike slip. Transform terjadi antara dua lempeng yang berlawanan, sedangkan strike slip berada dalam satu lempeng, acuan strike slip yaitu sesar lembang.
Pada gambar diatas, garis ganda yang ada di atas dan bawah transform fault yaitu batas lempeng divergen yang mendorong pergerakan lempeng.
| Tipe Gerak | Deskripsi Perubahan | Contoh |
| Divergen / Konstruktif | 2 lempeng bergerak menjauh | Mid-Atlantic Ridge East Pacific Rise |
| Subduksi | Kerak samudra menabrak kerak benua dan karam di dalam mantel | Pegunungan Andes ( Lempeng Nazca dan Amerika Selatan) Pegunungan Rockies ( Lempeng Juan De Fuca dan Amerika Utara) Rangkaian pulau Aleut dan West Indies |
| Kolisi | Kerak benua menabrak kerak benua, keduanya bergerak keatas menjadi pegunungan | Himalaya (Lempeng India dan Eurasia) Alps (Lempeng Afrika dan Eurasia) |
| Transform | Dua kerak bergerak bergesekan | Sesar San Andreas |
Continental Shield dan Craton
Secara umum, bagian tengah dari lempeng bersifat stabil secara tektonik, zona ini disebut selaku shield lands atau craton. Karena pengikisan, tertekan pada pinggiran tempat shield tersebut yang dapat berevolusi menjadi daerah pemikiran sungai.
Contoh dari tempat shield ini adalah Canadian Shield dan Brazillian Shield, sedangkan teladan dari depresi yang berada di pinggir shield tersebut yakni tata cara sungai Mississippi-Missouri dan Amazon.
Tidak semua bagian tengah lempeng bersifat stabil, terdapat pula lempeng yang tidak stabil, misalnya ialah lempeng Afrika.
Lempeng Afrika dikala ini sedang terbelah dua dan disinyalir akan menjadi 2 lempeng gres, perpisahan ini terjadi di tempat Great Rift Valley dan maritim merah.
Penyebab dari terpisahnya lempeng ini belum jelas, tetapi diduga disebabkan oleh adanya arus konveksi yang muncul di tengah-tengah lempeng tersebut.
Implikasi Teori
Teori tektonik lempeng memberikan bahwa lempeng-lempeng di Bumi bergerak secara dinamis dan saling mempengaruhi, oleh alasannya itu, dalam menyiapkan segala sesuatu, kita harus memikirkan pergerakan lempeng tersebut.
Pergerakan lempeng yang bersifat transform atau konvergen mirip kolisi dan subduksi mesti diwaspadai ketika akan dikerjakan pembangunan infrastruktur dan pusat populasi, posisi konvergen dan transform akan menimbulkan potensi bahaya tektonik yang tinggi.
Bahaya tektonik ini mampu berupa gempa bumi, sesar dan rekahan tanah, atau dalam bentuk vulkanisme gunung api.
Daerah konferensi antara dua atau lebih lempeng dan daerah sekitarnya biasanya mempunyai potensi bencana yang lebih tinggi dibandingkan wilayah yang jauh dari konferensi lempeng.
Selain itu, kawasan yang berada pada zona subduksi juga biasanya lebih beresiko bencana dibandingkan zona kolisi dan transform.
Zona subduksi dianggap lebih berbahaya alasannya mampu menyebabkan vulkanisme dan gempa bumi yang nantinya juga dapat menjadikan tsunami, sedangkan zona transform dan kolisi hanya dapat menjadikan gempa bumi. Gempa bumi yang dihasilkan umumnya tidak dapat menjadikan tsunami.
Contoh dari negara yang secara berhasil mengaplikasikan teori tektonik lempeng dengan perencanaan serta pengelolaan kawasan terbangunnya ialah Jepang.
Jepang telah mengaplikasikan zonasi tragedi, mitigasi, serta pendidikan bencana yang berhasil menekan angka korban serta kerugian balasan gempa dan tsunami, meskipun mereka berada pada titik pertemuan dua lempeng dan terdapat zona aktif Fossa Magna.
Meskipun begitu, zona aktif tektonik lempeng juga mampu memperlihatkan imbas aktual kepada masyarakat sekitar.
Aktivitas tektonik yang aktif dapat menyebabkan siklus batuan menjadi lebih cepat, sehingga batu-batu dan mineral yang terkubur di dalam perut bumi mampu keluar dan menjadi barang tambang.
Referensi
Waugh, David (2014). Geography an Integrated Approach, Fourth Edition. Oxford University Press.
Sumber ty.com
EmoticonEmoticon