Lempeng Tektonik - Oseanografi Fisika

Lempeng Tektonik
(Tectonic Plate)
Oseanografi Fisika
“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”
An-Nahl 16:15
“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”
An-Naml 27:88



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. Konsep
ini dikemukakan oleh Owen dan Snider pada
tahun 1857.

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.
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 benuabenua tersebut dari inti bumi seperti 'bongkahan es'
dari granit yang bermassa jenis rendah yang
mengambang di atas lautan basal yang lebih padat.




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
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.
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 elemenelemen 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.
Plate dan Pergerakannya
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
3. transform
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).

1)
2)
3)
Batas konvergen ada 3 macam, yaitu
antara lempeng benua dengan
lempeng samudra,
antara dua lempeng samudra, dan
antara dua lempeng benua.
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
Amerika Utara.
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
sesar ubahan-bentuk (transform fault).


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 IndoAustralia.
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 IndoAustralia 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
Parit Jawa (Sunda).



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.