Teori Tektonik Lempeng : Pangea
Teori Lempeng Tektonik - Teori yang menyampaikan bahwa kerak bumi tidak bersifat permanen, tetapi bergerak secara mengapung, mulai diperkenalkan pada awal periode 20. Setelah melalui aneka macam perdebatan yang sengit selama beberapa tahun, inspirasi atau teori ini ditolak oleh sebagian besar andal ilmu bumi.
Tetapi, selama periode tahun 1950-an hingga 1960-an banyak bukti-bukti yang ditemukan oleh para peneliti yang mendukung teori tersebut, sehingga teori yang sudah pernah ditinggalkan ini menjadi pembicaraan lagi atau mulai diperhatikan lagi. Pada tahun 1968 teori wacana kontinen mengapung ini telah diterima secara luas, dan selanjutnya disebut Teori Tektonik Lempeng (Plate Tectonics).
Salah satu dalilnya menyampaikan bahwa dulunya ada sebuah superkontinen yang kemudian disebut "Pangea" (berarti benua secara keseluruhan), berada dalam satu kesatuan. Kemudian ia menghipotesis bahwa sekitar 200 juta tahun yang kemudian superkontinen ini mulai terpecah-pecah menjadi kontinen-kontinen yang lebih kecil, yang kemudian berpindah secara mengapung dan meempati posisinya ibarat kini ini.
Wegener dan kawan-kawanya yang sependapat dengan teori ini, kemudian mengumpulkan sejumlah bukti untuk mendukung pendapatnya. Bukti-bukti tersebut yaitu adanya kesesuaian antara Amerika Selatan dan Afrika, baik dari segi paleoklimatik, fosil, maupun struktur batuan, yang kesemuanya memperlihatkan bahwa kedua benua tersebut pernah menjadi satu.
Lihat disini Peta Benua Afrika, Peta Benua Australia dan Peta Benua Amerika Selatan
Wegener juga menemukan bukti bahwa pada ketika yang sama (Paleozoikum Akhir), daerah-daerah sekitar 30 derajat di akrab khatulistiwa yang memiliki iklim tropis (lihat ciri-ciri iklim tropis) dan subtropis juga ditutupi oleh es. Berdasarkan kenyataan-kenyataan tersebut, maka Wegener menyimpulkan bahwa dulunya secara keseluruhan kawasan di belahan selatan bumi telah ditutupi oleh lapisan es. Kemudian secara perlahan-lahan sebagian massa benua di belahan tersebut bergerak ke arah utara, yaitu ke arah khatulistiwa.
Hal ini terbukti lantaran adanya lapisan es yang ditemukan di kawasan sekitar khatulstiwa tersebut. Wegener menyimpulkan hal ini, lantaran secara logis mustahil terbentuk lapisan es yang luas dan tebal di kawasan khatulistiwa, yang diketahui beriklim tropis dan subtropis.
Untuk menjawab kritikan ini, Wegener mengajukan dua tawaran wacana kemungkinan sumber energi yang menjadi penyebab terjadinya pengapungan. Salah satunya yaitu proses pasang-surut, yang oleh Wegener dianggap bisa untuk mengakibatkan terjadinya pergerakan pada kontinen.
Tetapi, spesialis fisika yang berjulukan Harold Jeffreys dengan cepat menentang argumen tersebut, dengan mengajukan alasan bahwa pergeseran pasang-surut yang besar yang diharapkan untuk memindahkan tempatkan kontinen, tentu saja akan mengakibatkan terhentinya proses rotasi bumi hanya dalam beberapa tahun saja.
Kemudian Wegener juga mengajukan tawaran kedua, yaitu bahwa sebuah kontinen yang besar dan luas akan bisa untuk memecahkan lempeng samudera menjadi pecahan-pecahan yang lebih kecil, ibarat es yang terpotong-potong. Tetapi, tidak ada bukti yang memuaskan yang bisa untuk menjelaskan apakah kerak atau lantai samudera cukup lemah untuk bisa dipecah oleh kontinen, tanpa mengakibatkan terjadinya deformasi pada kontinen maupun lempeng samudera itu sendiri.
Sampai tahun 1929, kritikan-kritikan yang diterima oleh Wegener sudah sangat gencar dan tiba dari aneka macam andal di aneka macam tempat. Untuk menjawab serangan kritikan ini, Wegener menuntaskan edisi keempat sekaligus edisi terakhir dari bukunya, yang secara khusus memuat dasar-dasar hipotesisnya yang ditambah dengan aneka macam bukti untuk mendukung hipotesis tersebut.
Sampai tahun 1968, perkembangan teknologi ini sedemikian pesatnya, hingga pada ketika itu dikemukakan sebuah teori yang lebih memuaskan daripada teori pengapungan kontinen. Teori ini kemudian dinamakan Teori Tektonik Lempeng.
Teori ini menyatakan bahwa belahan luar dari bumi, yaitu pada belahan litosfer, terdapat sekitar 20 segmen yang padat yang dinamakan lempeng. Dari semua itu, yang terbesar yaitu lempeng Pasifik, yang menempati sebagian besar lautan, kecuali pada sebagian kecil dari Amerika Utara yang mencakup Kalifornia belahan Baratdaya dan Semenanjung Baja.
Semua lempeng besar lainnya sanggup berupa kerak-kerak kontinen maupun kerak samudera. Sedang lempeng-lempeng yang lebih kecil umumnya hanya sebagai kerak samudera, misalnya lempeng Nazca yang terdapat di lepas pantai Barat Amerika Selatan.
Litosfer terletak di atas zona atau material yang lebih lemah dan lebih panas, yang disebut astenosfer. Dengan demikian, lempeng-lempeng litosfer yang sifatnya padat dilapisbawahi oleh material yang lebih "plastis". Nampaknya ada kekerabatan antara ketebalan dari lempeng-lempeng litosfer dengan sifat dari material kerak bumi yang menutupinya.
Lempeng-lempeng samudera sifatnya lebih tipis, dengan variasi ketebalan antara 80 hingga 100 km atau lempeng atau blok kontinen memiliki ketebalan 100 km atau lebih, bahkan pada beberapa kawasan sanggup mencapai 400 km.
Salah satu prinsip utama dari teori tektonik lempeng yaitu bahwa setiap lempeng bergerak-gerak sebagai satu unit terhadap unit lempeng lainnya. Jika sebuah lempeng bergerak, maka jarak antara dua kota yang berada dalam satu lempeng, ibarat New York dan Denver, akan tetap sama, sedangkan jarak antara New York dan London yang berada pada dua lempeng yang berbeda, akan berubah.
Karena setiap lempeng bergerak sebagai satu unit, maka banyak interaksi yang sanggup terjadi antara satu lempeng dengan lempeng lainnya di sepanjang batas-batas dari lempeng-lempeng tersebut. Berdasarkan hal inilah, maka sebagian besar kegiatan seismik, volkanisma dan pembentukan pegunungan terjadi di sepanjang batas-batas yang dinamis tersebut.
Tingkat pemekaran di kawasan punggungan samudera ini diestimasikan sekitar 2 hingga 10 cm pertahun, dan rata-rata 6 cm (2 ichi) pertahun. Karena batuan yang gres terbentuk jumlahnya sama di keuda sisi dari lempeng yang saling menjauh, maka tingkat pertumbuhan dari lantai samudera yaitu dua kali dari nilai tingkat pemekaran.
Jika sentra pemekaran terdapat atau terjadi di lempeng kontinen, maka kontinen akan terpecah-pecah menjadi segmen-segmen yang lebih kecil. Fragmentasi dari kontinen ini disebabkan oleh adanya pergerakan ke arah atas dari batuan yang panas (magma) yang berada di bawah.
Akibat dari kegiatan ini yaitu melengkungnya kerak kontinen ke arah atas di belahan yang diintrusi tersebut. Hal ini disertai dengan timbulnya retakan-retakan di belahan tersebut. Kemudian belahan litosfer yang terpecah-pecah tersebut akan tertarik secara leteral ke arah yang berlawanan.
Selanjutnya belahan yang pecah-pecah tersebut akan jatuh dengan gerakan menggelincir. Lembah patahan turun yang bersekala besar yang disebabkan oleh proses di atas, selanjutnya disebut celah atau lembah celah.
Jika dua lempeng saling bertabrakan/bertumbukan, maka belahan ujung dari salah satu lempeng tersebut akan bergerak ke arah bawah dari lempeng lainnya. Bagian lempeng yang di bawah ini akan masuk ke kawasan astenosfer, kesannya belahan tersebut akan menjadi panas dan hilang rigiditasnya. Bergantung pada besarnya sudut kemiringan belahan yang lengkung ke bawah tersebut, maka kedalaman penyusupannya bisa mencapai 700 km, sebelum belahan ini betul-betul terasimilasi dengan material mantel atas (astenosfer).
Tumbukan bisa terjadi antara dua lempeng samudera, satu lempeng samudera dan satu lempeng kontinen, atau dua lempeng kontinen. Jika terjadi tumbukan antara lempeng kontinen dan lempeng samudera, maka lempeng kontinen yang kecil densitasnya akan berada di belahan atas, sedangkan lempeng samudera yang lebih besar densitasnya akan menyusup ke bawah belahan astenosfer. Daerah dimana proses ini terjadi disebut zona subdaksi.
Karena lempeng samudera menyusup ke arah bawah, maka lempeng ini akan melengkung dan selanjutnya membentuk palung maritim dalam (trench) yang berbatasan dengan zona subdaksi tersebut. Palung-palung yang terbentuk di kawasan ini bisa mencapai panjang ribuan kilometer, sedang dalamnya antara 8 hingga 11 km.
Magma gres yang terbentuk dari proses ini densitasnya lebih kecil daripada densitas material disekitarnya, yaitu densitas penyusun mantel bumi, konsekuensinya, jikalau jumlah magma gres ini sudah jenu, maka magma tersebut akan naik secara perlahan.
Sebagian besar magma yang naik ini akan hingga ke belahan atas dari kerak kontinen, dimana ia akan menjadi cuek dan terkristalisasi pada kedalaman beberapa kilometer. Sedangkan sebagian sisanya akan termigrasi ke permukaan dan kadang kala membentuk erupsi volkanik yang eksplosif.
Pegunungan volkanik Andes merupakan pegunungan yang terbentuk dari proses ini, dimana Lempeng Nazca mengalami peleburan pada ketika menunjam di bawah Lempeng Kontinen Amerika Selatan. Tingginya frekuensi gempa bumi di kawasan Andes, merupakan bukti dari proses tersebut. Pegunungan ibarat Andes yang terbentuk akhir asosiasi aktifitas volkanik dengan proses subdaksi, disebut busur volkanik.
Jika kegiatan volkanik ini terjadi terus menerus, maka sebuah benua gres akan muncul dari maritim dalam. Pada tahap awal dari proses ini, benua gres yang terbentuk tersebut akan terdiri atas jajaran kepulauan volkanik yang kecil, yang disebut busur kepulauan. Busur kepulauan ini umumnya berlokasi sekitar beberapa ratus kilometer dari palung maritim dalam, dimana kegiatan subdaksi sedang terjadi.
Istilah patahan transform ini pertama kali diusulkan oleh J. Tuzo Wilson dari University of Toronto, pada tahun 1965. Wilson menyampaikan bahwa patahan normal ini, bersama-sama dengan proses konvergen dan divergen, merupakan suatu rangkaian proses kontinyu yang membagi-bagi selubung luar bumi menjadi beberapa lempeng padat yang terpisah-pisah.
Wilson memperlihatkan istilah yang khusus pada patahan ini, yaitu patahan transform, lantaran pergerakan relatif dari lempeng-lempeng tersebut sanggup berubah atau tertransformasi satu sama lainnya. Seperti telah diperhatikan atau dijelaskan pada teladan terdahulu, bahwa proses divergen yang terjadi pada sentra pemekaran sanggup berubah/tertransformasi menjadi proses konvergen di zona subdaksi. Sebagian besar patahan transform terjadi di kerak samudera, tetapi ada juga sedikit yang terjadi di kerak kontinen, ibarat di Patahan San Andreas di Kalifornia.
Dengan memakai data penanggalan radiometri, kedua andal ini juga sanggup memilih kapan Pangea ini mulai terbentuk dan kapan mulai terpecah. Kemudian menurut data-data posisi relatif dari hot spot, maka juga sanggup memilih lokasi yang sempurna dari setiap kontinen.
Penanggalan radiometri pada basal ini memperlihatkan bahwa celah tersebut antara 200 hingga 165 juta tahun yang lalu. Waktu ini sekaligus bisa dipakai sebagai waktu terbentuknya Atlantik Utara. Celah yang terbentuk di belahan selatan Gondwana berbentuk hurup Y, yang mengakibatkan termigrasinya Lempeng India ke belahan Utara dan sekaligus memisahkan Amerika Selatan – Afrika dari Australia – Antartika.
Sekitar 135 juta tahun yang lalu, posisi kontinen Afrika dan Amerika Selatan mulai memisah dari Atlantik Selatan. Pada ketika ini India sudah berada separuh jalan menuju ke Asia, dan belahan selatan dari Atlantik Utara telah mulai melebar. Pada Kapur Akhir, sekitar 65 juta tahun yang lalu, Madagaskar telah terpisah dari Afrika, dan Atlantik Selatan bermetamorfosis maritim terbuka.
Sekitar 45 juta tahun yang lalu, India telah bersatu dengan Asia, yang kemudian mengakibatkan terbentuknya pegunungan tertinggi di dunia, yaitu Himalaya, yang tersebar di sepanjang Dataran Tinggi Tibet. Kemudian terjadi pemisahan Greendland dari Eurasia, yang bersamaan juga terjadi pembentukan Semenanjung Baja dan Teluk Kalifornia. Peristiwa tersebut ditaksi terjadi kurang dari 10 juta tahun yang lalu.
Selama periode antara 500 hingga 225 juta tahun yang lalu, fragmen-fragmen yang sebelumnya telah menyebar, mulai bersatu membentuk Pangea. Bukti dari adanya tumbukan awal ini mencakup Pegunungan Ural di Uni Soviet dan Pegunungan Appalacian di Amerika Utara.
Di Amerika Utara terlihat bahwa Semenanjung Baja dan belahan selatan Kalifornia yang terletak di sebelah barat Sesar San Andreas, telah tergeser melewati Lempeng Amerika Utara tersebut. Jika pergerakan ke arah utara ini, betul-betul terjadi sesuai yang diprediksi, maka Los Angeles dan San Francisco akan saling melewati satu sama lain.
Material yang panas dan lebih kecil densitasnya, yang berasal dari mantel belahan bawah, secara perlahan-lahan akan bergerak naik ke kawasan pegunungan samudera. Pada ketika material ini menyebar secara lateral, suhunya akan turun dan densitasnya bertambah, sesudah itu material tersebut akan masuk kembali ke dalam mantel dan suhunya naik kembali.
Dalam hal ini, batuan yang ada tidak perlu untuk mencair dulu supaya sanggup terbawa aliran. Analogi kejadian ini bisa dilihat pada logam padat yang dimasukkan ke dalam cairan yang panas, dimana logam-logam tersebut berada pada aneka macam bentuk yang berbeda-beda. Demikian juga halnya pada batuan yang berada dalam cairan panas.
Hasil pengukuran memperlihatkan bahwa di kawasan punggungan samudera tingkat aliran panasnya lebih tinggi dibandingkan daerah-daerah lain. Hal ini juga memperlihatkan bahwa arus konveksi tidak hanya satu macam. Tetapi, jenis-jenisnya tersebut belum diketahui dengan jelas. Ada beberapa banyakkah bahu-membahu tipe arus konveksi ini? Pada kedalaman berapakah bahu-membahu arus tersebut berada ? Bagaimanakah struktur yang bahu-membahu ?.
Telah diketahui lempeng samudera yang cuek memiliki densitas yang lebih besar daripada astenosfer yang berada di bawahnya. Dengan demikian, pada ketika lempeng samudera tersebut, tertunjam ke bawah, lantaran sifatnya yang berat, maka belahan belakang dari litosfer tersebut akan tertarik.
Hipotesis ini sama dengan model yang beranggapan bahwa lantaran tingginya tempat/posisi dari punggungan samudera yang sanggup mengakibatkan litosfer tergelincir ke bawah akhir imbas gravitasi. Model tekan-tarik inilah yang dengan sendirinya merupakan tipe dari arus konveksi. Pada sisi lain, material astenosfer akan bergerak naik dan mengisi celah yang terbuka akhir proses divergen.
Versi lain dari model arus konveksi ini, menjelaskan bahwa arus tersebut bekerjasama erat dengan bintik panas (hot spot) yang terjadi di kawasan mantel. Bintik panas ini diperkirakan berasal dari kawasan perbatasan antara mantel dan inti bumi. Setelah bintik panas ini bergerak naik dan mencapai litosfer, maka bintik-bintik tersebut akan tersebar secara lateral dan membawa serta lempeng-lempeng menjauh dari sentra tempatnya naik.
Tetapi, selama periode tahun 1950-an hingga 1960-an banyak bukti-bukti yang ditemukan oleh para peneliti yang mendukung teori tersebut, sehingga teori yang sudah pernah ditinggalkan ini menjadi pembicaraan lagi atau mulai diperhatikan lagi. Pada tahun 1968 teori wacana kontinen mengapung ini telah diterima secara luas, dan selanjutnya disebut Teori Tektonik Lempeng (Plate Tectonics).
Pengapungan Kontinen Sebuah Ide Tentang Masa Lalu
Pada tahun 1912, Alferd Wegener, spesialis klimatologi dan geofisika, menerbitkan bukunya yang berjudul "The Origin of Continents and Oceans". Pada bukunya ini Wegener mengemukakan empat teori dasar yang bekerjasama dengan hipotesis radikalnya wacana Pengapungan Kontinen.Salah satu dalilnya menyampaikan bahwa dulunya ada sebuah superkontinen yang kemudian disebut "Pangea" (berarti benua secara keseluruhan), berada dalam satu kesatuan. Kemudian ia menghipotesis bahwa sekitar 200 juta tahun yang kemudian superkontinen ini mulai terpecah-pecah menjadi kontinen-kontinen yang lebih kecil, yang kemudian berpindah secara mengapung dan meempati posisinya ibarat kini ini.
Wegener dan kawan-kawanya yang sependapat dengan teori ini, kemudian mengumpulkan sejumlah bukti untuk mendukung pendapatnya. Bukti-bukti tersebut yaitu adanya kesesuaian antara Amerika Selatan dan Afrika, baik dari segi paleoklimatik, fosil, maupun struktur batuan, yang kesemuanya memperlihatkan bahwa kedua benua tersebut pernah menjadi satu.
Bukti 1: Kesesuaian Kontinen
Bukti yang paling berpengaruh wacana adanya kesesuaian antara Amerika Selatan dan Afrika telah dikemukakan oleh Sir Edward Bullard dan kawan-kawanya pada tahun 1960-an. Bukti tersebut berupa peta yang digambar dengan memakai santunan komputer, dimana datanya diambil dari kedalaman 900 meter di bawah muka air laut.Bukti 2: Fosil
Fosil-fosil yang diajukan oleh Wegener untuk mendukung teorinya, yaitu :- Fosil tumbuhan "Glassopteria" yang ditemukan menyebar secara luas di benua-benua belahan Selatan, ibarat Afrika, Australia dan Amerika Selatan. Fosil ini berumur Mesozoikum. Fosil tersebut kemudian ditemukan juga di benua Antartika.
- Fosil reptil "Mesosaurus" yang ditemukan di Amerika Selatan Bagian timur dan Afrika belahan Barat.
Lihat disini Peta Benua Afrika, Peta Benua Australia dan Peta Benua Amerika Selatan
Bukti 3: Kesamaan Tipe dan Struktur Batuan
Contoh kesamaan batuan yang ditemukan yaitu : Busur Pegunungan Appalachian yang berarah timurlaut dan memanjang hingga ke belahan timur Amerika Serikat, yang tiba-tiba menghilang di belahan pantai Newfoundland. Pegunungan yang memiliki umur dan struktur yang sama dengan pegunungan di atas, ditemukan di Greendland dan Eropa Utara. Jika kedua benua Amerika dan Benua Eropa (lihat Peta Benua Eropa) disatukan kembali, maka pegunungan di atas juga akan bersatu menjadi satu rangkaian pegunungan.Bukti 4: Paleoklimatik
Dari hasil penelitiannya, Wegener menemukan bahwa pada Akhir Paleozoikum, sebagian besar kawasan di belahan bumi belahan selatan telah ditutupi oleh lempengan-lempengan es yang tebal. Daerah-daerah tersebut yaitu Afrika belahan Selatan, Amerika Selatan, India dan Australia.Wegener juga menemukan bukti bahwa pada ketika yang sama (Paleozoikum Akhir), daerah-daerah sekitar 30 derajat di akrab khatulistiwa yang memiliki iklim tropis (lihat ciri-ciri iklim tropis) dan subtropis juga ditutupi oleh es. Berdasarkan kenyataan-kenyataan tersebut, maka Wegener menyimpulkan bahwa dulunya secara keseluruhan kawasan di belahan selatan bumi telah ditutupi oleh lapisan es. Kemudian secara perlahan-lahan sebagian massa benua di belahan tersebut bergerak ke arah utara, yaitu ke arah khatulistiwa.
Hal ini terbukti lantaran adanya lapisan es yang ditemukan di kawasan sekitar khatulstiwa tersebut. Wegener menyimpulkan hal ini, lantaran secara logis mustahil terbentuk lapisan es yang luas dan tebal di kawasan khatulistiwa, yang diketahui beriklim tropis dan subtropis.
Pertentangan Pendapat
Sejak tahun 1924 hingga tahun 1930 banyak kritikan yang diajukan oleh para andal untuk menentang teori yang dikemukakan oleh Wegener. Salah satu keberatan yang paling utama wacana teori ini yaitu tidak mampunya Wegener untuk menjelaskan atau menggambarkan bagaimana prosedur dari proses pengapungan kontinen ini.Untuk menjawab kritikan ini, Wegener mengajukan dua tawaran wacana kemungkinan sumber energi yang menjadi penyebab terjadinya pengapungan. Salah satunya yaitu proses pasang-surut, yang oleh Wegener dianggap bisa untuk mengakibatkan terjadinya pergerakan pada kontinen.
Tetapi, spesialis fisika yang berjulukan Harold Jeffreys dengan cepat menentang argumen tersebut, dengan mengajukan alasan bahwa pergeseran pasang-surut yang besar yang diharapkan untuk memindahkan tempatkan kontinen, tentu saja akan mengakibatkan terhentinya proses rotasi bumi hanya dalam beberapa tahun saja.
Kemudian Wegener juga mengajukan tawaran kedua, yaitu bahwa sebuah kontinen yang besar dan luas akan bisa untuk memecahkan lempeng samudera menjadi pecahan-pecahan yang lebih kecil, ibarat es yang terpotong-potong. Tetapi, tidak ada bukti yang memuaskan yang bisa untuk menjelaskan apakah kerak atau lantai samudera cukup lemah untuk bisa dipecah oleh kontinen, tanpa mengakibatkan terjadinya deformasi pada kontinen maupun lempeng samudera itu sendiri.
Sampai tahun 1929, kritikan-kritikan yang diterima oleh Wegener sudah sangat gencar dan tiba dari aneka macam andal di aneka macam tempat. Untuk menjawab serangan kritikan ini, Wegener menuntaskan edisi keempat sekaligus edisi terakhir dari bukunya, yang secara khusus memuat dasar-dasar hipotesisnya yang ditambah dengan aneka macam bukti untuk mendukung hipotesis tersebut.
Tektonik Lempeng (Plate Tectonic)
Beberapa tahun sesudah Wegener mengajukan teorinya, mengenai perkembangan teknologi yang pesat mengakibatkan mampunya dilakukan pemetaan pada lantai samudera, serta ditemukannya data-data yang banyak wacana kegiatan seismik dan medan magnit bumi.Sampai tahun 1968, perkembangan teknologi ini sedemikian pesatnya, hingga pada ketika itu dikemukakan sebuah teori yang lebih memuaskan daripada teori pengapungan kontinen. Teori ini kemudian dinamakan Teori Tektonik Lempeng.
Teori ini menyatakan bahwa belahan luar dari bumi, yaitu pada belahan litosfer, terdapat sekitar 20 segmen yang padat yang dinamakan lempeng. Dari semua itu, yang terbesar yaitu lempeng Pasifik, yang menempati sebagian besar lautan, kecuali pada sebagian kecil dari Amerika Utara yang mencakup Kalifornia belahan Baratdaya dan Semenanjung Baja.
Semua lempeng besar lainnya sanggup berupa kerak-kerak kontinen maupun kerak samudera. Sedang lempeng-lempeng yang lebih kecil umumnya hanya sebagai kerak samudera, misalnya lempeng Nazca yang terdapat di lepas pantai Barat Amerika Selatan.
Litosfer terletak di atas zona atau material yang lebih lemah dan lebih panas, yang disebut astenosfer. Dengan demikian, lempeng-lempeng litosfer yang sifatnya padat dilapisbawahi oleh material yang lebih "plastis". Nampaknya ada kekerabatan antara ketebalan dari lempeng-lempeng litosfer dengan sifat dari material kerak bumi yang menutupinya.
Lempeng-lempeng samudera sifatnya lebih tipis, dengan variasi ketebalan antara 80 hingga 100 km atau lempeng atau blok kontinen memiliki ketebalan 100 km atau lebih, bahkan pada beberapa kawasan sanggup mencapai 400 km.
Salah satu prinsip utama dari teori tektonik lempeng yaitu bahwa setiap lempeng bergerak-gerak sebagai satu unit terhadap unit lempeng lainnya. Jika sebuah lempeng bergerak, maka jarak antara dua kota yang berada dalam satu lempeng, ibarat New York dan Denver, akan tetap sama, sedangkan jarak antara New York dan London yang berada pada dua lempeng yang berbeda, akan berubah.
Karena setiap lempeng bergerak sebagai satu unit, maka banyak interaksi yang sanggup terjadi antara satu lempeng dengan lempeng lainnya di sepanjang batas-batas dari lempeng-lempeng tersebut. Berdasarkan hal inilah, maka sebagian besar kegiatan seismik, volkanisma dan pembentukan pegunungan terjadi di sepanjang batas-batas yang dinamis tersebut.
Batas-Batas Lempeng
Ada tiga tipe batas-batas lempeng, yang masing-masing dibedakan dari jenis pergerakannya, yaitu :- Batas-batas divergen, dimana lempeng-lempeng bergerak saling menjauh, yang mengakibatkan naiknya material dari mantel bumi dan membentuk lantai samudera yang luas.
- Batas-batas konvergen, dimana lempeng-lempeng bergerak saling mendekati, yang mengakibatkan salah satu dari lempeng tersebut masuk ke mantel bumi dan berada di bawah lempeng lainnya.
- Batas-batas patahan transform, dimana lempeng-lempeng bergerak saling bergesekan tanpa mengakibatkan terjadinya penghancuran pada litosfer.
Batas-batas Divergen
Batas-batas divergen bisa ditemukan di kawasan punggungan samudera. Di kawasan ini, pada ketika lempeng bergerak saling menjauh dari sumbu punggungan, maka celah yang timbul akan diisi dengan cepat oleh magma yang naik dari astenosfer. Material ini akan menjadi cuek secara perlahan-lahan dan membentuk lantai samudera yang baru. Mekanisme ini yang mengakibatkan terbentuknya lantai atau dasar dari Lautan Atlantik sekitar 165 juta tahun yang lalu, disebut Pemekaran lantai samudera.Tingkat pemekaran di kawasan punggungan samudera ini diestimasikan sekitar 2 hingga 10 cm pertahun, dan rata-rata 6 cm (2 ichi) pertahun. Karena batuan yang gres terbentuk jumlahnya sama di keuda sisi dari lempeng yang saling menjauh, maka tingkat pertumbuhan dari lantai samudera yaitu dua kali dari nilai tingkat pemekaran.
Jika sentra pemekaran terdapat atau terjadi di lempeng kontinen, maka kontinen akan terpecah-pecah menjadi segmen-segmen yang lebih kecil. Fragmentasi dari kontinen ini disebabkan oleh adanya pergerakan ke arah atas dari batuan yang panas (magma) yang berada di bawah.
Akibat dari kegiatan ini yaitu melengkungnya kerak kontinen ke arah atas di belahan yang diintrusi tersebut. Hal ini disertai dengan timbulnya retakan-retakan di belahan tersebut. Kemudian belahan litosfer yang terpecah-pecah tersebut akan tertarik secara leteral ke arah yang berlawanan.
Selanjutnya belahan yang pecah-pecah tersebut akan jatuh dengan gerakan menggelincir. Lembah patahan turun yang bersekala besar yang disebabkan oleh proses di atas, selanjutnya disebut celah atau lembah celah.
Batas-batas Konvergen
Telah diketahui bahwa pada proses pemekaran akan terbentuk litosfer yang baru, sedangkan luas total permukaan bumi haruslah tetap konstan, dengan demikian pada belahan lain dari bumi pastikah ada litosfer yang rusak atau hilang. Bagian tersebut yaitu belahan konvergen atau kawasan pertemuan lempeng.Jika dua lempeng saling bertabrakan/bertumbukan, maka belahan ujung dari salah satu lempeng tersebut akan bergerak ke arah bawah dari lempeng lainnya. Bagian lempeng yang di bawah ini akan masuk ke kawasan astenosfer, kesannya belahan tersebut akan menjadi panas dan hilang rigiditasnya. Bergantung pada besarnya sudut kemiringan belahan yang lengkung ke bawah tersebut, maka kedalaman penyusupannya bisa mencapai 700 km, sebelum belahan ini betul-betul terasimilasi dengan material mantel atas (astenosfer).
Tumbukan bisa terjadi antara dua lempeng samudera, satu lempeng samudera dan satu lempeng kontinen, atau dua lempeng kontinen. Jika terjadi tumbukan antara lempeng kontinen dan lempeng samudera, maka lempeng kontinen yang kecil densitasnya akan berada di belahan atas, sedangkan lempeng samudera yang lebih besar densitasnya akan menyusup ke bawah belahan astenosfer. Daerah dimana proses ini terjadi disebut zona subdaksi.
Karena lempeng samudera menyusup ke arah bawah, maka lempeng ini akan melengkung dan selanjutnya membentuk palung maritim dalam (trench) yang berbatasan dengan zona subdaksi tersebut. Palung-palung yang terbentuk di kawasan ini bisa mencapai panjang ribuan kilometer, sedang dalamnya antara 8 hingga 11 km.
Tumbukan Kontinen-Samudera
Sudut kemiringan lempeng samudera yang menyusup ke dalam astenosfer umumnya sebesar 45 derajat atau lebih. Lempeng samudera ini, bersama-sama dengan material sedimen serta cairan-cairan yang dikandungnya, akan larut dan bersatu dengan cairan astenosfer yang panas.Magma gres yang terbentuk dari proses ini densitasnya lebih kecil daripada densitas material disekitarnya, yaitu densitas penyusun mantel bumi, konsekuensinya, jikalau jumlah magma gres ini sudah jenu, maka magma tersebut akan naik secara perlahan.
Sebagian besar magma yang naik ini akan hingga ke belahan atas dari kerak kontinen, dimana ia akan menjadi cuek dan terkristalisasi pada kedalaman beberapa kilometer. Sedangkan sebagian sisanya akan termigrasi ke permukaan dan kadang kala membentuk erupsi volkanik yang eksplosif.
Pegunungan volkanik Andes merupakan pegunungan yang terbentuk dari proses ini, dimana Lempeng Nazca mengalami peleburan pada ketika menunjam di bawah Lempeng Kontinen Amerika Selatan. Tingginya frekuensi gempa bumi di kawasan Andes, merupakan bukti dari proses tersebut. Pegunungan ibarat Andes yang terbentuk akhir asosiasi aktifitas volkanik dengan proses subdaksi, disebut busur volkanik.
Tumbukan Samudera-Samudera
Pada ketika dua buah lempeng samudera saling bertumbukan, maka salah satunya akan menunjam di bawah yang lain, yang juga akan diikuti oleh terjadinya kegiatan volkanik, ibarat pada tumbukan kontinen-samudera. Tetapi, dalam perkara ini volkanisma akan terjadi di lantai samudera, bukan di kawasan kontinen.Jika kegiatan volkanik ini terjadi terus menerus, maka sebuah benua gres akan muncul dari maritim dalam. Pada tahap awal dari proses ini, benua gres yang terbentuk tersebut akan terdiri atas jajaran kepulauan volkanik yang kecil, yang disebut busur kepulauan. Busur kepulauan ini umumnya berlokasi sekitar beberapa ratus kilometer dari palung maritim dalam, dimana kegiatan subdaksi sedang terjadi.
Tumbukan Kontinen-Kontinen
Tumbukan antara lempeng kontinen dengan kontinen sanggup diambil teladan tumbukan antara Lempeng India yang membentur Asia, dan membentuk Pegunungan Himalaya, yang merupakan pegunungan yang terbesar dan terluas di dunia. Pada ketika terjadi tumbukan ibarat ini, maka lempeng kontinen akan tertekuk, terpecah-pecah dan umumnya menjadi lebih pendek.Patahan Transform
Tipe ketiga dari batas-batas lempeng yaitu patahan transform, dimana lempeng-lempeng saling bergesekan satu dengan yang lain tanpa mengakibatkan terbentuknya lempeng/kerak yang baru, ibarat yang terjadi pada pemekaran punggungan samudera, serta juga tidak mengakibatkan rusaknya lempeng, ibarat yang terjadi pada zona subdaksi.Istilah patahan transform ini pertama kali diusulkan oleh J. Tuzo Wilson dari University of Toronto, pada tahun 1965. Wilson menyampaikan bahwa patahan normal ini, bersama-sama dengan proses konvergen dan divergen, merupakan suatu rangkaian proses kontinyu yang membagi-bagi selubung luar bumi menjadi beberapa lempeng padat yang terpisah-pisah.
Wilson memperlihatkan istilah yang khusus pada patahan ini, yaitu patahan transform, lantaran pergerakan relatif dari lempeng-lempeng tersebut sanggup berubah atau tertransformasi satu sama lainnya. Seperti telah diperhatikan atau dijelaskan pada teladan terdahulu, bahwa proses divergen yang terjadi pada sentra pemekaran sanggup berubah/tertransformasi menjadi proses konvergen di zona subdaksi. Sebagian besar patahan transform terjadi di kerak samudera, tetapi ada juga sedikit yang terjadi di kerak kontinen, ibarat di Patahan San Andreas di Kalifornia.
Pangea
Robert Dietz dan John Holden telah mencoba untuk merekonstruksi bagaimana keadaan bahu-membahu dari migrasi besar-besaran yang pernah dialami oleh individu-individu kontinen, selama lebih dari 500 juta tahun. Dengan mengekstrapolasikan kembali pergeraekn lempeng, yang dihubungkan dengan perjalanan waktu, dan dibantuk oleh data-data ibarat orientasi struktur volkanik, distrubusi dan pergerakan transform, serta paleomagnetisme, Dietz dan Holden telah bisa untuk merekonstruksi Pangea.Dengan memakai data penanggalan radiometri, kedua andal ini juga sanggup memilih kapan Pangea ini mulai terbentuk dan kapan mulai terpecah. Kemudian menurut data-data posisi relatif dari hot spot, maka juga sanggup memilih lokasi yang sempurna dari setiap kontinen.
Terpecah-pecahnya Pangea
Pangea mulai terpecah sekitar 200 juta tahun yang lalu, dimana terjadi fragmentasi yang diikuti oleh jalur-jalur pergerakan dari setiap kontinen dan terdapt dua buah celah besar yang terjadi akhir fragmentasi ini. Celah antara Amerika Utara dan Afrika mengakibatkan munculnya batu basalt yang berumur Trias secara besar-besaran disepanjang Pantai Timur Amerika Serikat.Penanggalan radiometri pada basal ini memperlihatkan bahwa celah tersebut antara 200 hingga 165 juta tahun yang lalu. Waktu ini sekaligus bisa dipakai sebagai waktu terbentuknya Atlantik Utara. Celah yang terbentuk di belahan selatan Gondwana berbentuk hurup Y, yang mengakibatkan termigrasinya Lempeng India ke belahan Utara dan sekaligus memisahkan Amerika Selatan – Afrika dari Australia – Antartika.
Sekitar 135 juta tahun yang lalu, posisi kontinen Afrika dan Amerika Selatan mulai memisah dari Atlantik Selatan. Pada ketika ini India sudah berada separuh jalan menuju ke Asia, dan belahan selatan dari Atlantik Utara telah mulai melebar. Pada Kapur Akhir, sekitar 65 juta tahun yang lalu, Madagaskar telah terpisah dari Afrika, dan Atlantik Selatan bermetamorfosis maritim terbuka.
Sekitar 45 juta tahun yang lalu, India telah bersatu dengan Asia, yang kemudian mengakibatkan terbentuknya pegunungan tertinggi di dunia, yaitu Himalaya, yang tersebar di sepanjang Dataran Tinggi Tibet. Kemudian terjadi pemisahan Greendland dari Eurasia, yang bersamaan juga terjadi pembentukan Semenanjung Baja dan Teluk Kalifornia. Peristiwa tersebut ditaksi terjadi kurang dari 10 juta tahun yang lalu.
Sebelum Pangea
Sebelum Pangea terbentuk, massa-massa benua mungkin telah mengalami aneka macam episode fragmentasi yang sama dengan yang telah kita ketahui sekarang. Kontinen-kontinen purba tersebut dulu telah bergerak saling menjauh satu dengan yang lainnya.Selama periode antara 500 hingga 225 juta tahun yang lalu, fragmen-fragmen yang sebelumnya telah menyebar, mulai bersatu membentuk Pangea. Bukti dari adanya tumbukan awal ini mencakup Pegunungan Ural di Uni Soviet dan Pegunungan Appalacian di Amerika Utara.
Pandangan ke Masa Depan
Setelah menciptakan rekonstruksi keadaan dunia sekitar 500 juta tahun yang lalu, Dietz dan Holden kemudian mencoba untuk memprediksi keadaan bumi di masa depan. Pada 50 juta tahun yang akan datang, perubahan penting terjadi pada Lempeng Afrika, dimana sebuah lautan yang gres akan terbentuk akhir Afrika belahan timur terpisah dari benua utama.Di Amerika Utara terlihat bahwa Semenanjung Baja dan belahan selatan Kalifornia yang terletak di sebelah barat Sesar San Andreas, telah tergeser melewati Lempeng Amerika Utara tersebut. Jika pergerakan ke arah utara ini, betul-betul terjadi sesuai yang diprediksi, maka Los Angeles dan San Francisco akan saling melewati satu sama lain.
Mekanisme Pergerakan
Distribusi panas yang tidak merata yang terdapat di dalam bumi, telah disepakati oleh para ahli, sebagai penyebab utama terjadinya pergerakan lempeng. Distribusi panas tidak merata inilah yang mengakibatkan terjadinya arus konveksi yang besar dalam mantel bumi.Material yang panas dan lebih kecil densitasnya, yang berasal dari mantel belahan bawah, secara perlahan-lahan akan bergerak naik ke kawasan pegunungan samudera. Pada ketika material ini menyebar secara lateral, suhunya akan turun dan densitasnya bertambah, sesudah itu material tersebut akan masuk kembali ke dalam mantel dan suhunya naik kembali.
Dalam hal ini, batuan yang ada tidak perlu untuk mencair dulu supaya sanggup terbawa aliran. Analogi kejadian ini bisa dilihat pada logam padat yang dimasukkan ke dalam cairan yang panas, dimana logam-logam tersebut berada pada aneka macam bentuk yang berbeda-beda. Demikian juga halnya pada batuan yang berada dalam cairan panas.
Hasil pengukuran memperlihatkan bahwa di kawasan punggungan samudera tingkat aliran panasnya lebih tinggi dibandingkan daerah-daerah lain. Hal ini juga memperlihatkan bahwa arus konveksi tidak hanya satu macam. Tetapi, jenis-jenisnya tersebut belum diketahui dengan jelas. Ada beberapa banyakkah bahu-membahu tipe arus konveksi ini? Pada kedalaman berapakah bahu-membahu arus tersebut berada ? Bagaimanakah struktur yang bahu-membahu ?.
Telah diketahui lempeng samudera yang cuek memiliki densitas yang lebih besar daripada astenosfer yang berada di bawahnya. Dengan demikian, pada ketika lempeng samudera tersebut, tertunjam ke bawah, lantaran sifatnya yang berat, maka belahan belakang dari litosfer tersebut akan tertarik.
Hipotesis ini sama dengan model yang beranggapan bahwa lantaran tingginya tempat/posisi dari punggungan samudera yang sanggup mengakibatkan litosfer tergelincir ke bawah akhir imbas gravitasi. Model tekan-tarik inilah yang dengan sendirinya merupakan tipe dari arus konveksi. Pada sisi lain, material astenosfer akan bergerak naik dan mengisi celah yang terbuka akhir proses divergen.
Versi lain dari model arus konveksi ini, menjelaskan bahwa arus tersebut bekerjasama erat dengan bintik panas (hot spot) yang terjadi di kawasan mantel. Bintik panas ini diperkirakan berasal dari kawasan perbatasan antara mantel dan inti bumi. Setelah bintik panas ini bergerak naik dan mencapai litosfer, maka bintik-bintik tersebut akan tersebar secara lateral dan membawa serta lempeng-lempeng menjauh dari sentra tempatnya naik.
Posting Komentar untuk "Teori Tektonik Lempeng : Pangea"