Tektonik lempeng

Tektonik lempeng adalah suatu teori yang menerangkan proses dinamika bumi tentang pembentukan jalur pegunungan, jalur gunung api, jalur gempa bumi, dan cekungan endapan di muka bumi yang diakibatkan oleh pergerakan lempeng.

a. Perkembangan Teori

Pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, geolog berasumsi bahwa kenampakan-kenampakan utama bumi berkedudukan tetap. Kebanyakan kenampakan geologis seperti pegunungan bisa dijelaskan dengan pergerakan vertikal kerak seperti dijelaskan dalam teori geosinklin. Sejak tahun 1596, telah diamati bahwa pantai Samudera Atlantik yang berhadap-hadapan antara benua Afrika dan Eropa dengan Amerika Utara dan Amerika Selatan memiliki kemiripan bentuk dan nampaknya pernah menjadi satu. Ketepatan ini akan semakin jelas jika kita melihat tepi-tepi dari paparan benua di sana.^[2] Sejak saat itu banyak teori telah dikemukakan untuk menjelaskan hal ini, tetapi semuanya menemui jalan buntu karena asumsi bahwa bumi adalah sepenuhnya padat menyulitkan penemuan penjelasan yang sesuai.

Penemuan radium dan sifat-sifat pemanasnya pada tahun 1896 mendorong pengkajian ulang umur bumi,karena sebelumnya perkiraan didapatkan dari laju pendinginannya dan dengan asumsi permukaan bumi beradiasi seperti benda hitam.Dari perhitungan tersebut dapat disimpulkan bahwa bahkan jika pada awalnya bumi adalah sebuah benda yang merah-pijar, suhu Bumi akan menurun menjadi seperti sekarang dalam beberapa puluh juta tahun. Dengan adanya sumber panas yang baru ditemukan ini maka para ilmuwan menganggap masuk akal bahwa Bumi sebenarnya jauh lebih tua dan intinya masih cukup panas untuk berada dalam keadaan cair.

Teori Tektonik Lempeng berasal dari Hipotesis Pergeseran Benua (continental drift) yang dikemukakan Alfred Wegener tahun 1912.^[6] 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 mengambang di atas lautan basal yang lebih padat. . Di kemudian hari, dibuktikanlah teori yang dikemukakan geolog Inggris Arthur Holmestahun 1920 bahwa tautan bagian-bagian kerak ini kemungkinan ada di bawah laut. Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di dalam mantel bumi adalah kekuatan penggeraknya.

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. 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. Penelitian lebih lanjut tentang hubungan antara seafloor spreading dan balikan medan magnet bumi (geomagnetic reversal) oleh geolog Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason menunjukkan dengan tepat mekanisme yang menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang baru

Kemajuan pesat dalam teknik pencitraan seismik mula-mula di dalam dan sekitar zona Wadati-Benioff dan beragam observasi geologis lainnya tak lama kemudian mengukuhkan tektonik lempeng sebagai teori yang memiliki kemampuan yang luar biasa dalam segi penjelasan dan prediksi.

Penelitian tentang dasar laut dalam, sebuah cabang geologi kelautan yang berkembang pesat pada tahun 1960-an memegang peranan penting dalam pengembangan teori ini. Sejalan dengan itu, teori tektonik lempeng juga dikembangkan pada akhir 1960-an dan telah diterima secara cukup universal di semua disiplin ilmu, sekaligus juga membaharui dunia ilmu bumi dengan memberi penjelasan bagi berbagai macam fenomena geologis dan juga implikasinya di dalam bidang lain seperti paleogeografi dan paleobiologi

Lempeng-lempeng tektonik di dunia antara lain:

· Lempeng Amerika Utara

· Lempeng Amerika Selatan

· Lempeng Afrika

· Lempeng Eurasia

· Lempeng Arabia

· Lempeng Pasifik

· Lempeng Indian Australia

· Lempeng Antartika

· Lempeng Kokos

· Lempeng Karibia

· Lempeng Juan de Fuca

· Lempeng Filipina

· Lempeng Scotia

Secara umum lempeng tektonik dibagi dua:

· Plate benua (lempeng benua): lempeng tektonik bergeser membawa benua

· Plate lautan (lempeng samudra): lempeng tektonik bergeser membawa dasar samudera.

Gambar : Pembagian Lempeng

b. Pergerakan Lempeng

Pergerakan lempeng sangat berhubungan erat dengan aktivitas gempa bumi . Kebanyak gerakan terjadi sepanjang zona yang sempit diantara lempeng , ada tiga tipe pergerakan lempeng .

a. Divergen (Divergent Boundaries)

Divergent boundaries terjadi sepanjang pusat penyebaran dimana lempeng bergerak terpisah kearah yang berlawanan. Contohnya, Mid Atlantic Ridge, yang merupakan pegunungan bawah air yang meluas dari kutub utara ke ujung selatan Afrika yang melingkari bumi.. Konsekuensi gerakan ini dapat dilihat dengan mudah dengan adalah adanya gunung berapi Krafla di bagian timur laut islandia disini terjadi retakan tanah yang melebar dan selalu muncul retakan baru setiap beberapa bulan. Di Afrikaproses penyebaran telah memisahkan Saudi Arabia dari benua Afrika, membentuk Laut Merah (Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996).

Gambar: Divergen (Divergent Boundaries)

b. Convergen (Convergence Boundaries)

Proses penghancuran terjadi sepanjang perbatasan lempeng dimana lempeng saling bergerak satu sama lainnya, kadang salah satu lempeng tenggelam di bawah yang lainnya. Lokasi dimana lempeng tenggelam terjadi disebut zona subduksi.

Tipe konvergensi yang sangat lambat disebut collision dimana tergantung jenis batuanlithosphere yang dilibatkan. Konvergensi dapat terjadi antara lempeng oseanik dan lempeng kontinental yang lebih besar, atau antara dua lempeng oseanik yang besar, atau antara dua lempeng kontinental yang besar (Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996).

· Konvergensi Oceanic Continental

Konvergensi ini akan membentuk trench (palung laut) sepanjang ribuan kilo meter dengan kedalaman 8 – 10 kilometer. Akhir pantai Amerika Selatan sepanjang Peru-Chile, Oceanic Nazca Plate mendorong kedalam dan tersubduksi ke bawah bagian continental di bagaian selatan , sehingga bagian benua akan terangkat dan menciptakan Pegunungan Andes. Gempa bumi kuat yang bersifat merusak dan pengangkatan yang cepat dari rangakaian pegunungan merupakan ciri umum pola konvergensi ini. Konvergensi ini juga banyak memicu aktivitas gunung berapi. Erupsi/letusan gunung berapi jelas berhubungan dengan subduksi. (Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996).

Gambar : Konvergensi Oceanic Continental

· Konvergensi Oceanic-oceanic

Ketika dua oceanic plate bertemu maka salah satu biasanya akan tersubduksi di bawah yang lain dan dalam prosesnya akan membentuh trench dan membentuk gunung berapi. Contoh nyata dari peristiwa ini adalah terbentuknya marianas trench. Pembentukan gunung berapi yang terjadi selama berjuta tahun, hasil erupsinya akan tertimbun dai samudera dan lama kelamaan akan muncul kepermukaan sebagai daratan baru. Rangkaian pegunungan berapi yang muncul dari dasar lautan ini dikenal sebagai Island Arc. (Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996).

Gambar ; Konvergensi Oceanic-oceanic

· Konvergensi Continental-continental

Pegunungan Himalaya merupakan contoh dramatis yang nyata terlihat dari plate tektonik. Ketika dua kontinen bertabarakan tidak terjadi subduksi karena batuan kontinent relatif ringan seperti tabrakan dua gunung es, lapisan pelindungnya akan bergerak kebawah, sebagai gantinya kerak akan mengangkat dan mendorong ke atas atau ke samping. Tubrukan india dengan asia 50 juta tahaun yang lalu menyebabkan lempeng eurasian menyilang keatas melewati indian plate. Setelah tubrukankonvergensi yang lambat terus berlangsung antara dua lempeng lebih dari berjuta tahun dan membentuk pegunungan himalaya dan tibet plateau. (Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996).

Gambar : Konvergensi Continental-continental

c. Transform Fault

terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault). Gerakan elative kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Konsep asli dikemukakan oleh geologis Canada J. Tuzo Wilson. Kebanyakan transform fault ditemukan di dasar samudera, umumnya mengganti penyebaran lereng aktif, menghasilkan plate margin zig-zag dan biasanyadicirikan dengan gempa bumi dangkal. Bagaimanapun beberapa terjadi di daratan, sebagai contoh patahan San Andreas di California.

Gambar : Transform