KATA PENGANTAR

advertisement
KATA PENGANTAR
Pada awal tahun 1960-an, timbulnya teori lempeng tektonis telah memulai
revolusi dalam dunia ilmu pengetahuan. Semenjak itu, para ilmuwan telah
membuktikan dan mengembangkan teori ini, dan kini telah jauh lebih memahami
bagaimana planet kita terbentuk oleh proses lempeng tektonis. Kita tahu bahwa
secara langsung maupun tidak, lempeng tektonis mempengaruhi hampir seluruh
proses geologi. Malahan, konsep bahwa seluruh permukaan bumi secara terus
menerus mengalami perubahan telah merubah secara drastis sudut pandang kita
terhadap bumi.
Orang-orang mendapat keuntungan dari pemahaman mengenai kekuatan
dan konsekuensi lempeng tektonis. Dengan sedikit atau tanpa peringatan, sebuah
gempa atau letusan gunung berapi akan melepaskan semburan energi yang sangat
dahsyat dari semua energi yang mampu kita hasilkan. Meskipun kita tidak
memiliki kontrol atas proses lempeng tektonis, kini kita telah memiliki
pengetahuan untuk belajar dari proses tersebut. Semakin kita tau tentang lempeng
tektonis, maka semakin baik penghargaan kita terhadap kebesaran dan keindahan
bumi yang kita diami, sama halnya dengan kekerasan yang kadang kala
ditunjukkan oleh kekuatan bumi yang luar biasa.
Buklet ini memberikan pengenalan singkat mengenai konsep lempeng
tektonis yang dilengkapi gambar dan informasi tertulis (untuk detail dapat dilihat
dalam Rekomendasi), sebuah peta yang diterbitkan pada tahun 1994 oleh US,
Geological Survey(USGS) dan Institut Smithsonian. Buklet menyoroti beberapa
tokoh dan penemuan yang mengedepan pengembangan dari
teori dan jejak
kemajuannya sejak teori tersebut dimunculkan. Walaupun gagasan umum dari
lempengan tektonis sekarang diterima secara luas, banyak aspek yang hingga kini
masih belum jelas dan menantang ilmuwan untuk memecahkan misterinya.
Revolusi ilmu bumi yang diluncurkan oleh teori lempengan tektonis belum
selesai.
2
I. PERSPEKTIF SEJARAH
Dalam istilah geologi, lempeng adalah sebuah potongan besar batuan yang
solid. Kata tektonis berasal dari bahasa Yunani dengan kata dasar “untuk
membangun/ mendirikan”. Jika dua kata ini digabungkan, maka akan muncul
istilah “lempeng tektonis”, yang mengacu pada bagaimana permukaan bumi
terbentuk oleh potongan batu yang solid. Teori lempeng tektonis menyatakan
bahwa lapisan bumi yang paling atas terbagi atas lusinan bahkan lebih
lempengan-lempengan kecil yang bergerak berhubungan satu sama lain menuju
lempengan teratas yang lebih panas, menjadi material yang lebih aktif. Sebelum
munculnya lempeng tektonis, di sisi lain, beberapa orang telah percaya bahwa
benua-benua yang ada sekarang merupakan pecahan dari massa daratan yang
lebih besar yang pernah ada sebelumnya (“benua super”). Diagram di bawah ini
menunjukkan bahwa pecahan dari benua super Pangaea (yang berarti “semua
daratan” dalam bahasa yunani), yang membentuk sebagian besar teori daratan
mengapung- teori sebelum lempeng tektonis.
3
225 juta tahun lalu
200 juta tahun lalu
135 juta tahun lalu
65 juta tahun lalu
SEKARANG
Menurut teori pemisahan benua, benua super Pangaea mulai terbagi sekitar 225
– 200 juta tahun yang lalu, hingga akhirnya terbagi menjadi benua seperti yang
kita ketahui sekarang.
4
Lempeng
tektonis
sebenarnya
merupakan
konsep
ilmiah
baru,
diperkenalkan sekitar 30 tahun lalu, namun konsep ini telah merevolusi
pengertian ini mengenai planet dinamis yang kita huni. Teori ini telah
menggabungkan kajian mengenai bumi dengan menggambarkan secara bersama
cabang-cabang dari ilmu bumi, mulai dari paleontologi(ilmu mengenai fosil)
hingga seismologi(ilmu tentang gempa bumi). Teori ini telah menyediakan
jawaban atas pertanyaan-pertanyaan para ilmuwan selama berabad-abad—seperti
mengapa gempa bumi dan letusan gunung berapi terjadi hanya pada daerahdaerah tertentu di dunia, serta bagaimana dan mengapa rangkaian pegunungan
besar seperti Alpen dan Himalaya terbentuk.
Mengapa bumi begitu resah? Apa yang menyebabkan tanah bergetar
dengan dahsyat, gunung meletus dengan kekuatan yang luar biasa dan rangkaian
pegunungan besar begitu tinggi menjulang? Ilmuwan, filsuf dan ahli agama telah
bergulat dengan pertanyaan-pertanyaan serupa selama berabad-abad. Hingga
tahun 1700-an, orang Eropa umumnya menganggap bahwa banjir besar seperti
yang diceritakan dalam Injil-lah yang membentuk permukaan bumi. Cara berpikir
seperti ini disebut dengan “faham katastropik” dan geologi(ilmu tentang bumi)
didasarkan atas kepercayaan bahwa semua hal di dunia berubah secara tiba-tiba
dan disebabkan oleh serangkaian katastrop. Akan tetapi, pada pertengahan abad
ke 19, faham katastropik mengalah pada faham “uniformitas”, cara berpikir baru
yang terpusat pada prinsip uniformitarian yang diperkenalkan oleh James Hutton
tahun 1785, ahli geologi dari Scotlandia. Prinsip ini umumnya dijelaskan sebagai
berikut: masa kini adalah kunci ke masa lalu. Mereka yang memegang perspektif
ini beranggapan bahwa kekuatan dan proses geologi -- secara perlahan seperti
halnya katastropik -- yang berperan terhadap bumi sekarang adalah sama dengan
proses dan kekuatan yang berperan di bumi di masa lalu.
5
Lapisan bumi yang kita huni terbagi atas lusinan bahkan lebih balok-balok
solid(disebut lempeng tektonis oleh geolog), yang bergerak saling berhubungan
satu sama lain.
Kepercayaan bahwa benua tidak selalu dapat kembali sesuai dengan
posisinya sekarang, diduga jauh sebelum abad ke 20; konsep ini pertama kali
diperkenalkan di awal tahun 1596 oleh seorang pembuat peta berkebangsaan
belanda Abraham Ortelius dalam karyanya Thesaurus Geographicus. Ortelius
menyatakan bahwa Amerika “terpisah dengan Eropa dan Afrika dikarenakan
gempa dan banjir” dan selanjutnya mengatakan: “sisa-sisa pecahan tersebut
menegaskan
keberadaannya,
jika seseorang membawa peta dunia dan
memperhatikan dengan seksama daerah pesisir 3 benua tersebut”. Ide Ortelius
mengemuka kembali pada abad ke 19. Akan tetapi, baru pada tahun 1912 ide
mengenai pergerakan benua ditanggapi secara serius sebagai teori ilmiah yang
sempurna -- disebut benua mengapung –yang diperkenalkan dalam 2 artikel yang
dipublikasikan oleh seorang meteorolog Jerman bernama Alfred Lothar Wegener.
Dia berargumentasi bahwa sekitar 200 juta tahun lalu, benua super Pangaea mulai
6
terpisah-pisah. Alexander Du Toit, seorang professor geologi dari Universitas
Johannesburg dan merupakan salah seorang pendukung fanatis dari konsepkonsep Wegener, menerangkan bahwa pertama Pangaea terbagi menjadi 2 bagian
benua yang luas, Laurasia pada hemisphere bagian utara dan Gondwana di
selatan. Laurasia dan Gondwana kemudian terbagi-bagi lagi menjadi benua yang
lebih kecil seperti yang ada sekarang.
Pada tahun 1858, ahli geografi Antonio Snider-Pellegrini membuat 2 peta ini
yang menunjukkan bagaimana Benua Amerika dan Afrika sebelumnya
merupakan satu benua,lalu kemudian terpisah. Kiri: gambar benua sebelum
terpisah(avant). Kanan: Benua setelah terpisah(aprés). (Repro Peta atas ijin
University of California, Berkeley.)
Teori Wegener sebagian didasarkan pada fenomena luar biasa pada benua
Afrika dan Amerika Selatan, yang dicatat pertama kali oleh Abraham Ortelius tiga
abad sebelumnya. Wegener juga terkesima dengan struktur geologi yang unik dan
temuan fosil satwa dan tumbuhan pada pertemuan garis pantai Amerika Selatan
dan Afrika, yang kini dipisahkan oleh Samudera Atlantis. Dia menyatakan bahwa
secara fisik tidak mungkin organisme-organisme ini berenang atau berpindah
melintasi samudera yang begitu luas. Bagi Wegener, keberadaan dari fosil dari
species yang identik di sepanjang pesisir pantai Afrika dan Amerika Selatan
7
merupakan bukti yang paling meyakinkan bahwa sebelumnya 2 benua ini
merupakan satu daratan yang sama.
Dalam pikiran Wegener, daratan yang ditemukan mengapung setelah
Pangaea terpisah tidak hanya menjelaskan keberadaan fossil yang identik, tapi
juga bukti dari perubahan iklim secara drastic di beberapa benua. Sebagai contoh,
penemuan fosil tanaman tropic(dalam bentuk deposit batubara) di Antartika
mengacu pada kesimpulan bahwa daerah kutub ini sebelumnya pasti terletak
berdekatan dengan equator, pada iklim yang lebih hangat dimana vegetasi hijau
yang memerlukan udara lembab dapat tumbuh. Ketidakcocokan antara geologi
dan iklim juga termasuk karakteristik fosil pakis(Glossopteris) yang ditemukan di
daerah yang sekarang merupakan kutub dan penemuan deposit glacial di daerah
kering Afrika(sekarang) seperti di Vaal River valley, Afrika Selatan.
Teori daratan terapung akan menjadi pencetus cara pandang baru terhadap
bumi. Akan tetapi pada saat Wegener memperkenalkan teorinya, masyarakat
ilmiah sangat yakin bahwa benua dan samudera merupakan teksture permanent
pada permukaan bumi. Tidak mengejutkan, teorinya tidak dapat diterima dengan
baik, walaupun masyarakat ilmiah sepakat dengan informasi ilmiah yang
disajikan pada saat itu. Kelemahan yang sangat fatal dari teori Wegener adalah
ketidakmampuan teori ini memberikan jawaban yang memuaskan dari pertanyaan
yang paling mendasar yang justru timbul dari kritiknya sendiri: Kekuatan apa
yang begitu dahsyat yang mampu memindahkan batuan solid yang begitu besar ke
tempat yang begitu jauh? Wegener menjelaskan bahwa benua-benua tersebut
berpindah tempat melalui dasar samudera, namun Harold Jeffreys, seorang ahli
geofisika Inggris, mengoreksi bahwa secara fisik tidak mungkin batuan solid yang
besar meluncur melalui dasar samudera tanpa pecah.
8
Sebagaimana yang dicatat oleh Snider-Pellegrini and Wegener, lokasi dari fosil
tumbuhan dan satwa tertentu sekarang, tersebar luas di beberapa benua akan
membentuk pola tertentu(ditunjukkan oleh garis warna), jika benua-benua
kembali bersatu.
Tanpa khawatir teorinya ditolak, Wegener mendedikasikan hidupnya
bekerja keras mencari bukti-bukti pendukung untuk teorinya. Wegener meninggal
dalam kondisi kedinginan pada tahun 1930 dalam ekspedisi melintasi Greenland,
namun kontroversi yang ditimbulkannya terus berlanjut. Akan tetapi setelah
kematiannya, bukti baru dari eksplorasi dasar samudera dan kajian baru
berdasarkan teori Wegener, pada akhirnya mengarah pada pengembangan teori
lempeng tektonis.
Teori lempeng tektonis telah terbukti sama pentingnya dengan ilmu bumi
pada saat penemuan struktur fisik dan kimia atom serta teori evolusi. Meskipun
teori lempeng tektonis kini telah diterima secara luas oleh masyarakat ilmiah,
beberapa aspek dari teori hingga kini masih diperdebatkan. Ironisnya, satu dari
9
pertanyaan yang paling prinsip justru gagal dipecahkan oleh Wegener yaitu
kekuatan alami mana yang telah mendorong lempengan? Para ilmuwan juga
memperdebatkan bagaimana lempengan tektonis dapat bergerak di awal sejarah
pembentukan bumi dan apakah pergerakan ini sama dengan atau pernah terjadi di
planet lain dalam tata surya kita.
A. Bagian Dalam Bumi
Bumi berdiameter sekitar 12.750 Kilometer(Km)yang ditemukan sejak
jaman Yunani kuno, tapi baru pada akhir abad ke 20 ilmuwan menyatakan bahwa
planet kita terdiri atas 3 lapisan yaitu crust(lapisan teratas), mantle(selimut) dan
core(inti). Struktur lapisan ini bisa dibayangkan seperti sebutir telur rebus.
Lapisan teratas, kaku dan sangat tipis dibandingkan dengan lapisan yang lain. Di
dasar samudera, lapisan teratas mempunyai variasi ketebalan yang terbatas,
biasanya hanya setebal 5 km. Sedang di dasar benua lebih bervariasi, rata-rata
berkisar 30km; akan tetapi di dasar rangkaian pegunungan tinggi seperti Alpen
atau Sierra Nevada, dasar dari lapisan teratas dapat sedalam 100 km. Seperti
halnya kulit telur, lapisan teratas bumi rapuh dan dapat pecah.
Pandangan sekilas tersebut menunjukkan struktur internal bumi. Di bawah ini
merupakan sketsa yang digambarkan untuk menunjukkan skala bahwa bagian
10
atas bumi sangat dangkal. Kanan bawah: sketsa tidak digambarkan untuk
menunjukkan skala 3 lapisan utama bumi(crust, mantle dan core) secara rinci
(lihat teks).
Di bawah crust terdapat mantle, lapisan panas dari batuan semi-solid yang
padat dengan ketebalan sekitar 2.900km. Mantle yang lebih banyak mengandung
unsur besi, magnesium dan kalsium dibanding crust, lebih panas dan padat karena
suhu dan tekanan di dalam bumi meningkat seiring dengan kedalaman. Sebagai
perbandingan, mantle dapat diibaratkan dengan bagian putih telur rebus. Di pusat
bumi terdapat inti(core), yang dua kali lebih padat dibanding mantle karena
komposisinya adalah logam(besi-alloy nikel) bukan batuan. Tidak seperti kuning
telur, inti bumi tersusun atas 2 bagian yang berbeda: bagian pertama setebal
2.200km merupakan inti paling luar yang bersifat cair dan bagian kedua setebal
1.250km, inti bagian dalam yang solid. Ketika bumi berotasi, inti luar yang
sifatnya cair berputar, menciptakan medan magnet bumi.
Tidak mengejutkan, struktur bagian dalam bumi mempengaruhi lempeng
tektonis. Bagian terluar dari mantle lebih dingin dan lebih kaku dibandingkan
bagian dalam mantle; dalam banyak hal, bagian terluar berperan seperti bentangan
crust. Bersama mereka membentuk lapisan batu yang kaku yang disebut
litosfer(diambil dari kata lithos/ batu - Yunani). Litosfer cenderung akan menjadi
sangat tipis di dasar samudera dan di daerah yang memiliki pegunungan berapi
aktif, seperti di bagian barat Amerika Serikat. Rata-rata memiliki ketebalan 80km,
litosfer telah terpecah menjadi lempengan-lempengan bergerak yang meliputi
samudera dan benua di dunia. Para ilmuwan percaya bahwa di bawah litosfer
terdapat zona yang bergerak di dalam mantle dan sangat tipis disebut
astenosfer(asthenes/ lemah- Yunani). Zona ini terdiri atas material panas yang
semi-solid yang dapat menjadi lunak dan mengambang setelah terkena suhu dan
tekanan tinggi melewati masa geologi. Litosfer yang kaku diduga mengambang
atau bergerak di atas astenosfer yang mengambang pelan.
11
B. Apa Itu Lempeng Tektonis?
Lempeng tektonis(disebut juga lempeng litosfer) adalah potongan batuan
solid yang massif dan berbentuk tidak beraturan, umumnya tersusun atas litosfer
benua dan samudera. Ukuran lempeng sangat bervariasi, dari beberapa ratus
hingga ribu kilometer lintasan; lempeng Pasifik dan Antartik merupakan yang
terbesar. Ketebalan lempeng juga bervariasi, berkisar kurang dari 15km untuk
litosfer samudera yang masih muda hingga 200km atau lebih untuk litosfer benua
tua(sebagai contoh bagian dalam dari Amerika Selatan dan Utara).
Bagaimana batuan yang berukuran sangat besar ini dapat mengapung,
padahal memiliki berat yang luar biasa? Jawabannya terletak pada komposisi
batuan granit yang terbentuk dari mineral ringan seperti kuartz dan feldspar.
Sebaliknya, crust samudera tersusun dari batuan basalt yang lebih dari padat dan
berat. Variasi dalam ketebalan lempeng merupakan cara alam untuk
menyeimbangkan bobot dan kepadatan 2 tipe crust. Karena batuan benua lebih
ringan, crust di dasar benua jauh lebih tebal(+ 100km), sedang crust di dasar
samudera umumnya hanya setebal 5km. Seperti halnya gunung es terapung yang
hanya terlihat puncaknya saja di atas permukaan air, benua memiliki “akar” yang
dalam untuk menopang kemiringannya.
Umumnya batas antara tiap lempeng tidak dapat terlihat, karena
tersembunyi di dasar samudera. Akan tetapi batas lempengan samudera dapat
dipetakan secara akurat dari luar angkasa dengan pengukuran dari satelit
GEOSAT. Gempa dan letusan gunung berapi terkonsentrasi di dekat perbatasan
ini. Lempeng tektonis kemungkinan terbentu pada awal sejarah bumi sekitar 4,6
milyar tahun yang lalu dan terpisah dikarenakan tumbukan-tumbukan kecil di
permukaan bumi.
Seperti halnya tekstur lain di permukaan bumi, lempengan berubah seiring
waktu. Lempengan-lempengan yang sebagian atau seluruhnya susunannya terdiri
atas litosfer samudera dapat tenggelam di bawah lempeng yang lain, biasanya
lebih ringan, umumnya lempeng benua dan pada akhirnya sama sekali
menghilang. Proses ini terjadi sekarang mulai dari Pantai Oregon dan
Washington. Lempeng kecil Juan de Fuca, reruntuhan dari lempeng samudera
12
Farallon, suatu saat akan menghilang karena lempeng ini terus menerus
tenggelam di bawah lempeng Amerika Utara.
30 juta tahun
lalu
20 juta tahun
lalu
10 juta tahun
lalu
KINI
Keempat diagram ini menggambarkan penyusutan lempeng Farallon yang
dulunya sangat besar namun kemudian perlahan-lahan tenggelam di antara
lempeng Amerika Utara dan Karibia, yang kini hanya meninggalkan lempeng
Juan de Fuca, Rivera dan Cocos dalam potongan-potongan kecil(baca teks).
Tanda panah besar menunjukkan pergerakan relative antara lempeng Pasifik dan
Amerika Utara sekarang. (Dimodifikasi dari Makalah USGS 1515)
13
C. Alfred Lothar Wegener: Pergerakan Benua
Mungkin
kontribusi
terbesar
Alfred
Wegener
pada dunia
ilmu
pengetahuan adalah kemampuannya menyatukan perbedaan, fakta-fakta yang tak
saling berhubungan ke dalam sebuah teori, yang sangat visoner pada masa itu.
Wegener adalah orang pertama yang menyadari bahwa untuk memahami
bagaimana kinerja bumi memerlukan input dan pengetahuan dari semua ilmu
mengenai bumi itu sendiri.
Visi ilmiah Wegener terasah pada tahun 1914 pada masa pemulihannya di
rumah sakit militer akibat cedera sewaktu menjadi tentara Jerman pada perang
dunia I. Sambil berbaring di tempat tidur, dia mempunyai banyak waktu untuk
mengembangkan konsep yang telah mengecohnya selama bertahun-tahun. Seperti
ilmuwan lain sebelumnya, Wegener telah terpukau dengan kemiripan yang luar
biasa dari garis pantai Amerika Selatan dan Afrika. Tapi beda dengan yang
lainnya, untuk mendukung teorinya Wegener mencari banyak bukti geologi dan
paleontology yang menyatakan bahwa 2 benua ini pernah bersatu sebelumnya.
Selama masa pemulihannya, Wegener mampu mengembangkan pemikirannya
secara utuh dalam Teori daratan terapung yang secara rinci dapat dilihat pada
buku Die Entstehung der Kontinente und Ozeane (dalam bahas Jerman atau The
Origin of Continents and Oceans) yang diterbitkan tahun 1915.
14
Alfred Lothar Wegener (1880-1930), penggagas teori daratan terapung. (Foto
atas ijin Alfred Wegener Institute untuk Riset Daerah Pantai dan Kutub,
Bremerhaven, Jerman.)
Wegener memperoleh gelar doktornya dalam bidang astronomi planetplanet pada tahun 1905, namun kemudian menjadi tertarik pada meteorology.
Selama hidupnya, dia berpartisipasi dalam beberapa ekspedisi meteorology ke
Greenland. Teruji oleh alam, Wegener menghabiskan banyak masa dewasanya
untuk mempertahankan terori benua terapung, yang pernah dikritik habis-habisan
dari awal dan tidak pernah diterima sepanjang hidupnya. Meskipun mendapat
kritikan luar biasa dari ahli geologi terkemuka, yang menghargainya sebagai
seorang ahli meteorology yang “polos” dan sebagai orang asing yang mencampuri
dunia mereka, Wegener tidak mundur dan terus bekerja lebih keras untuk
memperkuat teorinya.
Beberapa tahun sebelum kematiannya, Wegener akhirnya mencapai salah
satu tujuan hidupnya yaitu jabatan akademis. Setelah pencarian panjang yang tak
kunjung membuahkan hasil untuk sebuah jabatan di Universitas di kampung
halamannya, Jerman, dia menerima jabatan sebagai guru besar di Universitas
Graz, Austria. Rasa putus asa Wegener dan penantian yang panjang untuk
memperoleh gelar universitas barangkali berasal dari minatnya yang sangat besar
pada ilmu pengetahuan. Seperti yang dicatat oleh Johannes Georgi, teman setia
dan rekan kerja Wegener yang abadi, “Wegener adalah orang yang telah berkalikali mendengar dirinya ditolak untuk suatu jabatan yang diminatinya atau bahkan
jabatan yang lebih tinggi, dalam hal-hal yang justru diluar cakupan tugasnya –
seolah-olah dia belum pantas menduduki jabatan apapun dalam dunia ilmu
pengetahuan yang begitu luas”.
Ironisnya, tak lama setelah memperoleh gelar akademis, Wegener
meninggal dalam ekspedisi meteorology ke Greenland. Georgi telah meminta
Wegener untuk mengkoordinir sebuah ekspedisi untuk membangun stasiun cuaca
musim dingin untuk mempelajari arus jet(jalur badai) di atmosfer teratas.
Wegener dengan terpaksa menyetujui permintaan ini. Setelah beberapa kali
penundaan akibat cuaca buruk, Wegener dan 14 orang rekannya, mendirikan
15
stasiun musim dingin pada bulan September 1930 dengan 15 kereta salju dan
4.000 pound supplay. Udara yang sangat dingin membuat hampir seluruh anggota
tim mundur kecuali satu orang dari 13 warga Greenland, tapi Wegener
memutuskan untuk tetap menuju stasiun karena dia tau bahwa suplay tersebut
sangat dibutuhkan oleh Georgi dan peneliti yang lain. Setelah bepergian dalam
kondisi cuaca yang membeku dengan suhu dibawah 54o, Wegener akhirnya
mencapai stasiun setelah 5 minggu kemudian. Karena ingin pulang ke kampong
halaman secepatnya, Wegener bersikeras untuk kembali ke base camp keesokan
paginya. Namun dia tak pernah sampai, mayatnya ditemukan pada musim panas
berikutnya.
Alfred Wegener (kiri) dan seorang pemandu Innuit pada 1 November 1930
selama ekspedisi meteorologist akhir di Greenland. Ini merupakan foto terakhir
Wegener yang meninggal kemudian pada ekspedisi ini (lihat teks). (Foto atas ijin
Alfred Wegener Institute untuk Riset Daerah Pantai dan Kutub, Bremerhaven,
Jerman.)
Wegener merupakan ilmuwan yang enerjik dan brilian ketika dia
meninggal pada usia 50 tahun. Setahun sebelum kematiannya yang mendadak,
edisi revisi keempat dari buku klasiknya diterbitkan(1929). Dalam edisi ini, dia
telah melakukan pengamatan yang signifikan yang mendangkalkan samudera
berdasarkan umur geologisnya.
Jika dia tidak meninggal pada tahun 1930,
16
Wegener yakin akan mengkaji data bathymetrik Atlantis yang baru saja diperolah
pesawat riset luar angkasa Jerman pada akhir tahun 1920-an. Data ini
menunjukkan keberadaan pusat lembah di sepanjang tepi puncak Mid-Atlantis.
Dengan kecerdasannya, Wegener mungkin dapat mengenali tepi Mid-Atlantis
yang dangkal sebagai sebuah bentuk yang usia geologisnya masih muda yang
dihasilkan dari peningkatan panas, dan pusat lembah sebagai celah lembah yang
timbul akibat pelebaran crust samudera. Karena melebar, crust muda di tengah
hingga dasar samudera menyebar dan lempeng tektonis telah menjadi lompatan
pemikiran yang sederhana bagi seorang imuwan besar seperti Wegener. Hipotesis
skenario oleh Dr. Peter R. Vogt(Laboratorium Riset Kelautan Amerika,
Washington D. C) seorang ahli lempeng tektonis terkemuka, menyiratkan
“Wegener mungkin telah menjadi bagian dari revolusi lempeng tektonis, jika dia
bukan pencetus konsep ini, mungkin dia akan hidup lebih lama”. Dalam beberapa
hal, banyak ide-ide Wegener yang berperan sebagai katalis dan kerangka kerja
teori lempeng tektonis 3 dekade kemudian.
D. Dinosaurus Kutub di Australia?
Sebagai seorang ahli meteorology, Alfred Wegener terkesima dengan
pertanyaan-pertanyaan seperti: Mengapa deposit batubara, sisa-sisa vegetasi hijau
di masa lalu terdapat di padang es Antartika? Dan mengapa deposit glacial
ditemukan di daerah tropis Afrika? Wegener berpendapat bahwa ketidakwajaran
tersebut dapat dijelaskan jika 2 benua yang ada sekarang –termasuk wilayah
Amerika Selatan, India dan Australia—berasal dari benua super yang memanjang
dari equator hingga kutub selatan dan meliputi cakupan iklim serta lingkungan
geologis yang sangat luas. Pemisahan Pangaea yang diikuti dengan pergerakan
tiap-tiap benua ke posisinya sekarang merupakan dasar dari teori daratan terapung
Wegener.
Baru-baru ini, ahli paleontology(yang mempelajari tentang fosil) telah
meneliti secara seksama beberapa peninggalan dinosaurus yang diawetkan dengan
baik yang ditemukan di Teluk Kecil Dinosaurus pada bagian tenggara Australia.
Dinosaurus ditemukan hampir di seluruh belahan dunia dan dipercaya telah
17
tinggal di daerah tropic atau yang bersuhu hangat. Namun spesies yang ada di
Australia, dikenal dengan sebutan dinosaurus kutub, tampaknya telah beradaptasi
dengan baik pada kondisi suhu yang lebih dingin. Mereka memiliki penglihatan
yang tajam di malam hari, berdarah panas, memungkinkan mereka untuk mencari
makanan selama malam hari yang panjang selama musim dingin, pada suhu yang
dingin membeku.
Gambar ini --diambil dari perangko yang menampilkan dinosaurus Australia-menunjukkan beberapa jenis dinosaurus berdarah panas yang berkembang biak
di daerah Pantai Dinosaurus dengan kondisi cuaca sama dengan kutub yang
hidup di awal masa Cretaceous (100 - 125 juta tahun yang lalu). (Dilukis oleh
Peter Trusler; direproduksi kembali atas ijin Kantor Pos Australia).
Dinosaurus terakhir punah selama musim dingin global yang sangat
ekstrim hingga akhir periode Cretaceous(sekitar 65 juta tahun lalu). Satu teori
baru berargumen bahwa dampak dari satu atau lebih komet atau asteroid
bertanggung jawab atas trend pendinginan(“dampak musim dingin”) yang
menyebabkan dinousaurus punah; teori lainnya menunjukkan pendinginan yang
tiba-tiba hingga iklim global berubah diakibatkan oleh serangkaian letusan
gunung-gunung berapi besar dalam jangka waktu yang singkat(“gunung api
musim dingin”). Penemuan dinosaurus kutub dengan tegas menjelaskan bahwa
mereka bertahan hidup selama masa gunung api musim dingin yang justru
18
mematikan spesies dinosaurus lainnya. Ini kemudian memancing pertanyaan:
mengapa mereka bisa punah jika dapat beradaptasi dengan baik dengan iklim
dingin? Ahli paleontologi tidak tau jawabannya. Di samping itu, bukti yang barubaru ini ditemukan oleh ahli paleontologi secara meyakinkan menunjukkan bahwa
Australia telah terseret ke utara menuju equator selama 100 juta tahun yang lalu.
Pada saat dinosaurus Australia hidup, habitatnya banyak ditemukan di daerah
selatan, tepat di dalam lingkaran Antartika.
Pada tahun 1991, ahli paleontologi menemukan Cryolophosaurus ellioti,
spesies dinosaurus yang tidak diketahui sebelumnya dan hanya ditemukan satu
individu di daratan Antartika. Fosil Cryolophosaurus ditemukan di Gunung
Kirkpatrick, terletak hanya 600 km dari kutub selatan. Penemuan dinosaurus
karnivora
baru-baru
ini
mempunyai
kemiripan
bentuk
dengan
sama
Allosaurus(lihat gambar di atas), kecuali ciri tonjolan tulang di kepalanya, spesies
pemakan daging lainnya ditemukan di Teluk Kecil Dinosaurus, Australia.
Penelitian menunjukkan bahwa Cryolophosaurus hidup sekitar 200 juta tahun
yang lalu, ketika Antartika masih merupakan bagian dari Gondwana dan memiliki
iklim yang serupa dengan bagian Barat Laut Pasifik – cukup hangat untuk
mendukung kehidupan herbivora yang dimangsa Cryolophosaurus. Pemecahan
benua Gondwana, Allosaurus dan Cryolophosaurus juga terpisah, ketika Australia
terseret ke utara menuju equator dan Antartika terseret ke selatan menuju Kutub
Selatan.
Jika dinosaurus kutub Australia dan Cryolophosaurus ditemukan ketika
Wegener masih hidup, dia pasti akan sangat senang.
19
Kurang lebih 100 juta tahun yang lalu, daerah Teluk Kecil Dinosaurus(kotak
merah) di ujung selatan Australia tepat berada di dalam lingkaran Antartika,
lebih dari 40 derajat dekatnya ke Kutub Selatan dibandingkan hari ini.
20
II. MENGEMBANGKAN SEBUAH TEORI
Terapungnya daratan terus diperdebatkan selama beberapa dekade setelah
kematian Wegener sebelum akhirnya hilang dan menjadi misteri luar biasa dan
tidak dapat dibuktikan. Akan tetapi, di awal tahun 1950-an, bukti baru muncul
untuk memperbaharui debat tentang ide Wegener yang provokatif dan
dampaknya. Terutama, 4 perkembangan ilmiah utama yang menunjang
pembentukan tektonis lempeng: (1) dasar samudera yang muda dan memiliki
tampilan yang tidak rata; (2) konfirmasi dari pembalikan berulang medan
magnetic bumi dan berhubungan dengan pendauran ulang crust samudera dan (4)
dokumentasi yang akurat tentang gempa bumi dan aktivitas gunung berapi yang
terkonsentrasi di sepanjang kanal samudera dan rangkaian pegunungan bawah
laut.
A. Pemetaan Dasar Laut
Sekitar 2/3 permukaan bumi terdiri atas lautan. Sebelum abad ke 19,
kedalaman laut lepas hanya bersifat perkiraan, dan kebanyakan orang berpikir
bahwa dasar laut tidak rata dan memiliki bentuk. Akan tetapi pada awal abad ke
16, beberapa navigator pemberani telah melakukan pengambilan informasi secara
manual dan menemukan bahwa laut lepas memiliki kedalaman yang sangat
berbeda serta menunjukkan bahwa dasar laut tidak datar seperti yang telah
diyakini sebelumnya. Eksplorasi bawah laut pada abad-abad berikutnya secara
dramatis telah meningkatkan pengetahuan kita tentang dasar laut. Kita kemudian
tahu bahwa pada umumnya proses geologi yang terjadi di daratan berhubungan
baik secara langsung maupun tidak langsung terhadap dinamika dari dasar
samudra.
Teknik pengukuran kedalaman samudra secara modern meningkat pada
abad 19, ketika survei garis dasar laut(survei bathymetric) secara rutin dilakukan
di Lautan Atlantik dan Karibia. Pada 1855, tabel bathymetric yang diterbitkan
oleh seorang Letnan Angkatan Laut Amerika, Matthew Maury mengungkapkan
bukti pertama tentang pegunungan bawah laut (yang ia sebut "Landasan Tengah")
di pusat Lautan Atlantik. Penemuan ini kemudian dikonfirmasi oleh kapal survei
21
yang meletakkan kabel telegraf di lintas Atlantik. Gambaran kita mengenai dasar
laut makin jelas setelah Perang Dunia I(1914-1918), ketika peralatan echosounding(efek gema)-- sistem sonar primitif-- mulai mengukur kedalaman
samudra dengan merekam waktu yang diperlukan untuk isyarat suara (umumnya
seperti berdering) dari kapal untuk dipantulkan ke dasar samudra dan kembali
lagi. Grafik waktu dari isyarat yang kembali mengungkapkan bahwa dasar
samudra memiliki kontur berbeda dengan yang diyakini sebelumnya. Pengukuran
dengan echo-sounding (efek gema) dengan jelas menunjukkan kontur dan
kesinambungan dari barisan gunung bawah laut di pusat lautan Atlantik
(kemudian disebut punggung bukit Mid-Atlantic) yang dikemukakan oleh
pengukuran bathymetric sebelumnya.
Punggung bukit Mid-Ocean( yang ditunjukkan warna merah) terbentang antar
daratan mirip mirip jahitan pada bola baseball.
Pada tahun 1947, ahli gempa di kapal riset Amerika, Atlantis menemukan
bahwa lapisan sedimen di dasar Lautan Atlantik lebih tipis dibanding perkiraan
semula. Ilmuwan sebelumnya percaya bahwa samudra telah ada paling tidak
22
selama 4 milyar tahun, seharusnya lapisan sedimennya sudah sangat tebal. Lalu
mengapa kemudian akumulasi sendimentasi batuan dan debris di dasar samudra
hanya sedikit? Jawabannya, yang didapat setelah eksplorasi lebih lanjut, akan
menjadi bukti penting dalam perkembangan konsep tektonis lempeng.
Komputer menghasilkan peta topografis yang detail dari bagian punggung bukit
tengah samudera. Warna-warna "Hangat" (kuning ke merah) menandai adanya
penambahan ketinggian punggung bukit di atas dasar laut, dan warna
"dingin”(hijau ke biru) menunjukkan ketinggian yang lebih rendah. Gambar ini
(pada 9° Lintang Utara) adalah bagian kecil dari East Pacific Rise.(Sketsa atas
ijin Stacey Tighe, Universitas Rhode Island).
Pada tahun 1950, eksplorasi laut semakin berkembang. Data yang dikumpulkan
oleh survei oceanographic yang diselenggarakan oleh banyak negara menuju pada
penemuan bahwa rangkaian pegunungan besar di dasar laut hampir melingkari
bumi. Sebut saja punggung bukit tengah laut global, barisan gunung bawah laut
23
tak terukur ini—panjangnya lebih dari 50.000 kilometer(km) dan lebarnya lebih
dari 800 km -- zig-zags antar benua, melingkari bola bumi seperti jahitan pada
bola baseball. Peningkatan rata-rata sekitar 4.500 meter(m) di atas permukaan
laut, punggung bukit mid-ocean menaungi semua pegunungan di Amerika Serikat
kecuali Menaiki McKinley(Denali) di Alaska(6,194 m). Meskipun tersembunyi
di bawah permukaan samudra, sistem punggung bukit mid-ocean yang global
menjadi corak topografis yang paling utama di permukaan planet kita.
Potongan magnetis dan balikan kutub
Mulai 1950 para ilmuwan, menggunakan instrumen-instrumen magnetis
(pengukur magneto) beradaptasi dari alat-alat yang naik di udara. Temuan hal ini,
meskipun [demikian] tak diduga, bukan sama sekali mengejutkan karena itu
diketahui bahwa batu basal -besi/ setrika, kaya, batuan volkanik yang
menyusun;memperbaiki samudra floor-contains suatu mineral betul-betul
magnetis (magnesit) dan dapat di tempat itu menyimpangkan kompas membaca.
Penyimpangan ini dikenal oleh pelaut-pelaut yang Islandia sejak abad 18th.
Kehadiran dari magnesit memberi kekayaan batu basal magnetis yang terukur, ini
[alat; makna] variasi magnetik lain yang ditemukan yang baru-baru saja yang
disediakan untuk belajar lantai
Suatu model yang teoritis dari pembentukan potongan yang magnetis.
Pembentukan kerak berhubungan laut baru secara terus-menerus di jambul dari
punggung bukit/bubungan samudra yang pertengahan dingin dan menjadi terus
24
meningkat lebih tua karena pindah dari jambul punggung bukit/bubungan dengan
penyebaran seafloor.
a. punggung bukit/bubungan penyebaran sekitar 5 juta bertahun-tahun yang lalu
b.sekitar 2 sampai 3 juta bertahun-tahun yang lalu sampai sekarang ini.
Awal abad 20, paleomagnetists (mereka yang belajar Medan Magnet milik
bumi pada masa lampau) -seperti Bernard Brunhes di Prancis (dalam 1906) dan
Motonari Matuyama di Jepang (di dalam 1920s) -yang dikenal bahwa mengayunayun secara umum.Hal ini akan mengakibatkan yang utara akhir dari batu karang
"jarum kompas" menunjuk terhadap utara yang magnetis dan menunjukan kearah
selatan. Bagaimana bisa ini adanya? Jawaban ini berada di dalam magnesit di
dalam batuan volkanik. Butir-butir dari magnesit -bertindak seperti magnit-magnit
yang kecil -dapat membariskan diri mereka dengan pusat bagian dari figure.
Semakin banyak dari seafloor dipetakan selama 1950 variasi magnetik
dimatikan untuk menjadi tidak acak atau kejadian-kejadian yang terisolasi, tetapi
sebagai gantinya mengungkapkan pola-pola yang dapat dikenal. Saat ini pola-pola
yang magnetis dipetakan (di) atas suatu daerah yang lebar/luas,Pola yang
digambarkan ini yang bertukar-tukar ikatan secara normal dan secara kebalikan
mempertentangkan batu karang, menjadi yang dikenal sebagai potongan yang
magnetis.
25
Seafloor penyebaran dan pendaur-ulangan kerak yang berhubungan laut
Pada tahun 1961, teori ilmuwan tentang punggung bukit/bubungan
samudra pertengahan yaitu menandai zone-zone lemah di dalam bumi di mana
lantai samudra terbagi menjadi dua yang menurut panjang sepanjang jambul
punggung bukit/bubungan. Magma baru jauh di dalam Bumi naik dengan mudah
melalui zone-zone yang lemah dan pada akhirnya meletus sepanjang jambul dari
punggung bukit/bubungan kemudian menciptakan kerak yang berhubungan
dengan laut. penyebaran seafloor disebut juga dengan mengoperasikan di atas
banyak orang berjuta-juta tahun sudah dibangun 50,000 km merindukan sistim
dari punggung bukit/bubungan samudra yang pertengahan. Hipotesis ini didukung
oleh beberapa bentuk dari bukti: (
1) pada atau dekat jambul dari punggung bukit/bubungan, batu karang itu adalah
sangat muda, dan mereka jadinya semakin lebih tua [men]jauh dari jambul
punggung bukit/bubungan;
(2) batu karang yang termuda di jemudian ambul punggung bukit/bubungan
sekarang ini (normal) polaritas; dan
(3) belang dari paralel batu karang kepada jambul punggung bukit/bubungan
merubah di dalam polaritas yang magnetis (normal-reversed-normal, dll.),
Lebih lanjut, kerak yang berhubungan laut sekarang menjadi dihargai
sebagai suatu yang alami(wajar "perekaman tape" sejarah dari yang balikan di
dalam Medan Magnet milik bumi.
Bukti tambahan dari penyebaran seafloor datang dari satu sumber tak
diduga: eksplorasi minyak tanah. Pada masa tahun Perang Dunia II, kontinental
meminyaki cadangan sedang dihabiskan dengan cepat dan mencari-cari minyak
lepas pantai. Untuk melakukan eksplorlepas pantai, kapal-kapal perusahaan
minyak dilengkapi dengan yang dibangun suatu perangkat bor yang khusus dan
kapasitas itu untuk membawa banyak kilometer dari pipa bor. Gagasan in
digunakan sebagai dasar dalam
membangun suatu kapal riset, yang dinamai
26
Glomar Challenger, dirancang terutama untuk geologi angkatan laut belajar,
termasuk koleksi inti latihan mencicip dari lantai samudra yang mendalam.
Glomar Challenger itu adalah kapal riset yang pertama secara rinci
dirancang pada tahun 1960 untuk tujuan pengeboran ke dalam dan mengambil
contoh teras dari lantai samudra yang men[dalam.JOIDES Resolution itu adalah
kapal pengeboran yang cekung dari 1990. Kapal ini, yang membawa lebih dari
(sekedar) 9,000 seribu dari pipa bor, mampu lebih ancangan persis dan
pengeboran lebih dalam dibanding Glomar Challenger.
Suatu konsekuensi yang dalam dari kerak penyebaran seafloor baru
adalah bahwa kini sedang secara terus menerus diciptakan sepanjang punggung
bukit/bubungan yang berhubungan laut. Gagasan ini menemukan kebaikan besar
dengan beberapa ilmuwan yang mengklaim bahwa pergeseran benua-benua itu
secara sederhana dapat dijelaskan oleh suatu peningkatan yang besar di dalam
ukuran dari Bumi karena formasi nya. Bagaimanapun, hal ini yang disebut
"Perkembangkan Earth" hipotesis tak memuaskan karena para pendukung nya
bisa menawarkan tidak ada meyakinkan mekanisme lapisan tanah untuk
menghasilkan perluasan seperti itu yang sangat besar, mendadak. Kebanyakan
geolog-geolog percaya bahwa Bumi sudah berubah sedikit, jika sama sekali, di
dalam ukuran karena formasi nya 46 milyar bertahun-tahun yang lalu,
mengangkat suatu pertanyaan kunci: kerak baru bagaimana mungkin secara terusmenerus ditambahkan sepanjang punggung bukit/bubungan yang berhubungan
laut tanpa meningkatkan ukuran dari Bumi?
Pertanyaan ini membangkitkan minat Harry H.H. Hess, suatu geolog
Princeton University dan suatu Naval Reserve Rear Admiral, dan Robert S.S.
Dietz, seorang ilmuwan dengan US. Pantai dan Geodetic Survey yang pertama
menemukan(menciptakan istilah seafloor penyebaran. Dietz dan Hess yang benarbenar memahami tentang masalah-masalah luas/lebar penyebaran dasar laut. Hess
memeberi alasan, Jika Kerak milik bumi sedang berkembang disepanjang
punggung bukit/bubungan yang berhubungan laut, itu harus menyusutkan di
tempat lain. Ia mengusulkan kerak berhubungan laut baru itu secara terus-menerus
menyebar, menjauh dari punggung bukit/bubungan di suatu gerakan penyampai
27
seperti sabuk. Berjuta-juta bertahun-tahun kemudian, kerak yang berhubungan
laut pada akhirnya turun ke dalam parit-parit yang berhubungan laut -jurang
curam sangat mendalam, sempit sepanjang pelek dari Lautan Teduh. Menurut
Hess, Samudra Lautan Atlantik sedang kembangkan selagi Lautan Teduh itu
sedang menyusutkan. Seperti kerak berhubungan laut yang tua dikonsumsi di
dalam parit-parit, bunga mawar magma baru dan meletus sepanjang punggung
bukit/bubungan penyebaran untuk membentuk kerak baru. Pada hakekatnya,
samudra terus menerus didaur ulang, dengan ciptaan kerak yang baru dan lakmus
kehancuran berhubungan laut yang terjadi secara serempak. Jadi; Dengan
demikian, gagasan-gagasan Hess dengan rapi menjelaskan mengapa Bumi tidak
mendapat lebih besar dengan penyebaran dasar laut, mengapa ada akumulasi
sedimen sangat kecil di samudra
lantai, dan mengapa batu karang yang berhubungan laut adalah banyak lebih
muda dibanding kontinental mengayun-ayun.
Konsentrasi gempabumi-gempabumi
Selama abad 20, perbaikan-perbaikan di dalam instrumentasi yang seismic
dan penggunaan lebih besar dari instrumen-instrumen perekaman gempabumi
(seismograf-seismograf) para ilmuwan yang dimungkinkan di seluruh dunia untuk
belajar bahwa gempabumi-gempabumi cenderung untuk dipusatkan di dalam
bidang-bidang yang tertentu, paling khususnya sepanjang parit-parit yang
berhubungan laut dan menyebar punggung bukit/bubungan. Pada
1920, ahli
gempa sedang mulai mengidentifikasi beberapa paralel zone-zone gempabumi itu
yang terkemuka kepada parit-parit bahwa pada umumnya ditundukkan 40-60° dari
diperluas dan horisontal beberapa ratus kilometer ke dalam Bumi. Zone-zone ini
yang dikenal sebagai zone-zone Wadati-Benioff, atau hanya Benioff zone-zone,
yang diambil dari nama penemunya yaitu Kiyoo Wadati dari Jepang dan Hugo
Benioff dari Amerika Serikat. Studi dari keseismikan global sangat mengedepan
di dalam 1960s dengan penetapan dari Worldwide Standardized Seismograph
Network (JARINGAN SEISMIK STANDAR DUNIA) untuk memonitor
28
pemenuhan dari 1963 perjanjian yang mengutuk masih hidup uji coba senjata
nuklir.
Sejak 1920s, para ilmuwan catat bahwa gempabumi-gempabumi
dipusatkan di dalam zone-zone sempit yang sangat khusus (lihat teks). Tahun
1954,ahli
gempa
dari
Prancis
JP.
Rothé
peta
yang
diterbitkan
ini
mempertunjukkan konsentrasi gempabumi-gempabumi sepanjang zone-zone yang
ditandai oleh titik-titik dan salib mengarsir bidang-bidang.
Tetapi apa yang merupakan makna dari koneksi antara gempabumigempabumi dan parit-parit dan punggung bukit/bubungan berhubungan laut?
Pengenalan koneksi seperti itu membantu mengkonfirmasikan hipotesis seafloorspreading dengan penunjukan yang tepat zone-zone di mana Hess telah
meramalkan kerak berhubungan laut sedang dihasilkan (sepanjang punggung
bukit/bubungan) dan zone-zone di mana kolam batu lakmus yang berhubungan
laut kembali ke mantel (di bawah parit-parit).
29
Belang-belang magnetis dan jam-jam isotopik
Penemuan yang baru adalah penemuan dari pola-pola kuda sebra magnetis
seperti belang untuk batu karang dari lantai samudra. Pola-pola ini tidak seperti
setiap yang dilihat karena kontinentalnya mengayun-ayun.
Suatu laporan yang menyediakan informasi tentang belang-belang yang
magnetis memetakan karena batuan volkanik menyusun;memperbaiki lantai
samudra. Setelah pencernaan data di dalam laporan ini, beserta informasi yang
lain, dua geolog-geolog Inggris yang muda, Frederick Vine dan Drummond
Matthews, dan juga Lawrence Morley dari Survey Geologi yang Kanada, yang
mencurigai bahwa pola yang magnetis tidak kecelakaan. Dalam 1963, mereka
menghipotesakan bahwa potongan yang magnetis dihasilkan oleh balikannya yang
diulangi dari Medan Magnet milik bumi, bukan sebagai pemikiran yang
sebelumnya, oleh perubahan-perubahan di dalam intensitas medan magnet atau
oleh penyebab-penyebab yang lain. Ladang balikan telah dipertunjukkan karena
batu karang yang magnetis di benua-benua, dan suatu langkah berikutnya logis
untuk melihat jika kontinental balikan magnetis ini boleh jadi dihubungkan di
dalam waktu yang lapisan tanah dengan potongan magnetis berhubungan laut.
30
Profil magnetis (biru) karena lantai samudra ke seberang Kenaikan Pacific
Timur ditarungkan sungguh sumur oleh suatu profil yang dihitung (merah)
berdasar pada milik bumi yang Magnetis balikan untuk masa lampau 4 juta tahun
dan satu tingkat pergerakan tetap dari yang diasumsikan samudra menjauh dari
suatu pusat penyebaran yang hipotetis. Persamaan yang luar biasa?menarik
perhatian dua profil ini menyediakan salah satu dari argumentasi-argumentasi di
dalam dukungan dari hipotesis penyebaran seafloor.
Suatu regu dari US. Para Ilmuwan survey geologi -ahli geofisika Allan
Cox dan Richard Doell, dan isotop geochemist Brent Dalrymple yang
direkonstruksi sejarah dari yang magnetis balikan untuk masa lampau 4 juta tahun
yang menggunakan suatu teknik penanggalan berdasar pada isotop-isotop dari
kalium unsur-unsur yang kimia dan argon. Teknik argon kalium, "jam-jam
isotopik" bekerja karena unsur-unsur yang tertentu, seperti kalium, berisi yang
tidak stabil, membusuk pada suatu tingkat yang mantap yang lapisan tanah untuk
menghasilkan isotop-isotop putri. Tingkat kebusukan dinyatakan dengan
menggunakan istilah satu unsur's "umur-paruh," waktu diperlukan untuk separuh
dari isotop radioaktif dari unsur itu untuk membusuk. Kebusukan dari isotop
kalium radioaktif (potassium-40) hasilkan seorang isotop putri yang stabil (argon40), yang tidak membusuk lebih lanjut.
Yang lain biasanya menggunakan jam-jam isotopik didasarkan pada
pelapukan radioaktif dari isotop-isotop yang tertentu dari uranium unsur-unsur,
torium, strontium, dan rubidium. Bagaimanapun, itu adalah metoda penanggalan
argon kalium bahwa membuka kunci tebakan dari potongan yang magnetis di
lantai samudra dan menyediakan meyakinkan bukti untuk hipotesis penyebaran
seafloor . Dalam 1966, Anggur dan Matthews -dan juga Morley yang bekerja
dengan bebas yang dikenal dari balikan yang magnetis dengan potongan yang
magnetis mempola yang ditemukan di lantai samudra. Mengira bahwa lantai
samudra pindah dari pusat penyebaran pada suatu tingkat beberapa centimeters
per tahun, mereka menemukan ada suatu korelasi yang luar biasa?menarik
31
perhatian antara berbagai zaman dari milik bumi yang Balikan magnetis dan pola
potongan. Mengikuti penemuan terobosan mereka, studi-studi yang serupa
diulangi karena penyebaran yang lain memusat. Pada akhirnya, para ilmuwan
adalah mampu menanggali dan menghubungkan yang magnetis potongan
mempola untuk hampir semua dari lantai samudra, bagian-bagian dari yang
adalah sama tuanya dengan 180 juta tahun.
Harry Hammond Hess: Menyebar seafloor
Harry Hammond Hess, seorang profesor geologi pada Princeton
University, adalah sangat yang berpengaruh di dalam menentukan langkah untuk
munculnya teori tektonika lempeng pada awal 1960. Ia percaya kepada banyak
dari pengamatan Wegener yang digunakan di dalam mempertahankan teori
hanyutan benua, tetapi ia mempunyai pandangan-pandangan sangat berbeda
tentang besar-besaran bergeraknya Bumi.
Bahkan selagi bekerja di US. Angkatan laut selama Perang Dunia II,
Hess dengan teliti tertarik akan geologi dari samudra,melakukan penelitian di
Pasifik. Berdasarkan pekerjaan dari geolog Inggris Arthur Holmes di dalam
1930s, riset Hess pada akhirnya menimbulkan suatu hipotesis pertama yang
kemudian akan disebut seafloor penyebaran. Dalam 1959, ia yang secara
informal diperkenalkan hipotesis ini di suatu naskah yang secara luas
diedarkan.Dalam 1962, gagasan ini diterbitkan di suatu kertas berjudul "Sejarah
dari Ocean Basins," yang adalah salah satu dari sumbangan-sumbangan yang
paling penting di dalam pengembangan dari tektonika lempeng. Di dalam kertas
klasik ini, Hess menguraikan . dasar bagaimana penyebaran seafloor bekerja:
meleleh batu karang (magma) keluarkan berasal dari Bagian Dalam/Pedalaman
milik bumi sepanjang rabung tengah samudera, menciptakan seafloor baru bahwa
menyebar menjauh dari jambul punggung bukit/bubungan yang aktif dan, pada
akhirnya, kolam batu ke dalam parit-parit berhubungan laut mendalam.
32
Hess juga dapat menjelaskan, Jika samudra-samudra sudah hidup untuk
sedikitnya 4 milyar tahun, seperti ketika kebanyakan geolog-geolog dipercaya,
mengapa di sana sedimen sangat kecil menyimpan di lantai samudra? Hess
memberi alasan bahwa sedimen mempunyai sedang mengumpulkan untuk sekitar
300 juta tahun paling banyak. Interval ini adalah kira-kira waktu yang diperlukan
karena lantai samudra untuk menggerakkan dari jambul punggung bukit/bubungan
ke parit-parit, di mana kerak yang berhubungan laut turun ke dalam parit dan
dibinasakan; dihancurkan. Sementara itu, magma adalah secara terus menerus
naik sepanjang rabung tengah samudera, di mana "pendaur-ulangan" proses
diselesaikan oleh ciptaan kerak berhubungan laut yang baru. Yang paling penting,
bagaimanapun, gagasan-gagasan Hess juga memecahkan suatu pertanyaan bahwa
teori yang digoda dari Wegener hanyutan benua: bagaimana cara gerakan benuabenua. Dengan penyebaran seafloor, benua-benua itu tidak harus meneruskan
lantai samudra tetapi dibawa sepanjang seperti(ketika lantai samudra menyebar
dari punggung bukit/bubungan.
Dalam 1962, Hess sadar bahwa hipotesa masih kurang meyakinkan
masyarakat, Tetapi penjelasan Vine-Matthews tentang potongan yang magnetis
dari seafloor satu tahun kemudiannya dan eksplorasi berhubungan laut tambahan
selama tahun yang berikut pada akhirnya menyediakan argumentasi-argumentasi
itu untuk mengkonfirmasikan model dari Hess penyebaran seafloor. Teori itu
diperkuat lebih lanjut ketika memberi tanggal studi-studi menunjukkan bahwa
seafloor menjadi lebih tua dengan jarak menjauh dari jambul-jambul punggung
bukit/bubungan. Akhirnya, data seismic yang diperbaiki menetapkan kerak
berhubungan laut bahwa sungguh tenggelam ke dalam parit-parit, secara penuh
membuktikan hipotesis Hess, yang didasarkan sebagian besar di penalaran lapisan
tanah yang intuitif. gagasan Nya dasar seafloor penyebaran sepanjang rabung
tengah samudera mempunyai ujian withstood baik dari waktu.
Menjelajah lantai samudra yang dalam: Sumber panas dan makhluk-makhluk
asing/aneh
33
Samudra menjatuhkan
banyak rumah masyarak,pabrik-pabrik dan
binatang-binatang. Kebanyakan ekosistem-ekosistem angkatan laut adalah dekat
permukaan air, seperti Great Barrier Reef, suatu formasi karang 2,000-km-long
batal pantai northeastern dari Australia. Bukit karang, seperti hampir semua
kompleks tinggal masyarakat-masyarakat, bergantung pada energi matahari untuk
pertumbuhan (fotosintesis). Energi milik matahari, bagaimanapun, menembus
paling banyak hanya sekitar 300 seribu di bawah permukaan dari air.
Pada 1977, ilmuwan menemukan panas menerkam suatu kedalaman 25
km, di Galapagos Rift (punggung bukit/bubungan penyebaran) batal pantai dari
Ecuador. Penemuan mengejutkan ini tidak benar-benar suatu kejutan. Karena
awal 1970s, para ilmuwan telah meramalkan musim semi(mata air panas bahwa
(geothermal melepaskan) harus ditemukan di penyebaran yang aktif memusat
sepanjang rabung tengah samudera, di mana magma, pada temperatur-temperatur
(di) atas 1,000 °C, kiranya sedang meletus untuk membentuk kerak b
erhubungan laut baru. Lebih menggairahkan, karena itu secara total tak
diduga,
adalah
penemuan
dari
hidup
laut
tidak
biasa
dan
yang
berkelimpahan,cacing-cacing tabung raksasa, pengapit-pengapit sangat besar, dan
kupang-kupang -bahwa tumbuh subur di sekitar musim semi(mata air yang panas.
Sejak 1977, musim semi(mata air yang panas lain dan berhubungan hidup
laut telah ditemukan pada sejumlah lokasi-lokasi sepanjang rabung tengah
samudera, banyak di Pacific Timur Naik. Perairan di sekitar ini musim semi(mata
air samudra panas yang men[dalam, yang bisa merupakan suatu panas
seperti(ketika 380 °C, rumah bagi suatu ekosistem yang unik. Studi-studi
terperinci sudah menunjukkan bahwa sulfida hidrogen mengoksidasi bakteri, yang
tinggal(hidup symbiotically dengan organisma-organisma yang lebih besar,
membentuk dasar dari rantai makanan ekosistem ini. Hidrogen sulfida (H2S--the
gas bahwa membaui seperti pasti benar yang curang/ busuk) yang diperlukan oleh
bakteri ini untuk tinggal(hidup adalah terdapat di gas-gas yang volkanis bahwa
memuntahkan karena musim semi(mata air yang panas. Kebanyakan dari belerang
datang dari bagian dalam/pedalaman Earth; suatu bagian yang kecil (kurang dari
15 persen) dihasilkan oleh reaksi kimia sulfat (SO4) hadir di air laut. Jadi; Dengan
34
demikian, cumber energi bahwa mendukung ekosistem samudra men[dalam ini
bukanlah cahaya matahari tetapi lebih energi dari reaksi kimia (kemosintesis).
Lingkungan musim semi(mata air panas cekung mendukung hidup laut
bertingkah dan berkelimpahan, termasuk cacing-cacing tabung, ketam-ketam,
pengapit-pengapit raksasa. Panas ini "musim semi(mata air "lingkungan" adalah
di 13° N sepanjang Pacific Timur Naik. (Potret oleh Richard A Lutz, Rutgers
University, Brunswick baru, New Jersey.)
Ukuran dari pengapit-pengapit raksasa yang cekung (Potret oleh William R.R.
Normark, USGS.)
35
Pada tahun 1980 para ilmuwan mendokumentasikan keberadaan dari suatu
cahaya yang suram/samar pada sebagian dari geothermal panas yang dilepaskan,
yang merupakan target-target dari riset arus yang intensive. Kejadian dari alami
terangi di seafloor yang gelap mempunyai makna besar, karena itu menyiratkan
fotosintesis itu adalah mungkin pada geothermal yang cekung melepaskan. Jadi;
Dengan demikian, dasar dari rantai makanan yang cekung ekosistem boleh
meliputi kedua-duanya yang chemosynthetic dan, mungkin di dalam proporsi
kecil, bakteri fotosintetis.
Alvin di bawah air setelah peluncuran dan en rute kepada seafloor yang
men[alam. (Kehormatan foto dari Woods Hole Oceanographic Institution).
Para ilmuwan menemukan ekosistem-ekosistem hot-springs dengan
bantuan dari Alvin (pada tahun 1960). Tahun1975, ilmuwan Project FAMOUS
(Prancis Studi Mid-Ocean yang Dibawah Permukaan Laut Amerika) Alvin yang
digunakan untuk menyelam di suatu segmen dari Mid-Atlantic Ridge dalam
percobaan untuk membuat pengamatan langsung yang pertama penyebaran
seafloor. Tidak ada musim semi(mata air yang panas mengamati di ekspedisi ini;
itu adalah selama ekspedisi Alvin yang berikutnya,pada tahun 1977 pada
Galapagos Rift, bahwa musim semi(mata air yang panas dan makhluk-makhluk
36
asing/aneh ditemukan. Karena kedatangan dari Alvin, yang dapat menyelam yang
diawaki lain telah dibangun dan digunakan dengan sukses untuk menjelajah lantai
samudra yang mendalam. Alvin mempunyai satu maksimum operasional
kedalaman sekitar 4,000 seribu, lebih dari (sekedar) empat kali lebih besar dari
kapal selam militer penyelaman yang terdalam. Shinkai 6500, suatu kapal selam
riset Jepang yang dibuat dalam 1989, dapat mengerjakan kerendahan hingga
[menuju] ke 6,400 m.Amerika Serikat dan Jepang sedang mengembangkan sistem
riset yang dapat menyelam bahwa akan mampu menjelajah noda(iklan kilas
samudra lantai yang terdalam: 10,920-m Challenger Deep di selatan akhir dari
Marianas Trench batal Mariana Islands.
Mengerti gerakan plat
Para ilmuwan sekarang mempunyai suatu pemahaman [secara] wajar baik
bagaimana gerakan plat-plat dan bagaimana gerakan-gerakan berhubungan
dengan aktivitas gempa bumi. Kebanyakan gerakan terjadi sepanjang zone-zone
yang sempit antara plat-plat di mana hasil-hasil dari angkatan plat tektonis paling
jelas.
Ada empat jenis dari batasan-batasan plat:
1. Batasan-batasan menyimpang ,di mana kerak yang baru dihasilkan sebagai
plat-plat bergerak meninggalkan dari batasan-batasan lain
2. Convergent ,di mana kerak dibinasakan; dihancurkan ketika plat nya
menyelam di bawah batasan-batasan lainnya
3. Transform ,di mana kerak bukan yang dihasilkan maupun yang
dibinasakan; dihancurkan sebagai platesslide yang lampau yang secara
horisontal masing-masing lainnya.
4. Plate zone-zone batas -sabuk-sabuk luas/lebar di mana batasan-batasan
tidak baik menggambarkan dan efek dari interaksi plat adalah potongan
melintang.
37
Menggambarkan jenis-jenis utama dari batasan-batasan plat (lihat teks);
Timur Dari Afrika Zone Retak/Celah adalah suatu contoh yang baik suatu zone
retak/celah kontinental. (Potongan melintang oleh José F.Berjaga-jaga dari This
Dynamic Planet -suatu dinding memetakan dihasilkan bersama-sama oleh US.
Survey Geologi, Smithsonian Institution, dan US. Laboratorium penelitian
Kelautan.)
Batasan-batasan menyimpang
Batasan-batasan menyimpang terjadi sepanjang penyebaran memusat di
mana plat-plat sedang bergerak terpisah dan newcrust diciptakan oleh magma
yang berasal dari mantel. Gambarkan dua penyampai raksasa belts,facing satu
sama lain tetapi pelan-pelan pindah ke arah kebalikan ketika mereka mengangkut
kerak formedoceanic baru-baru saja [men]jauh dari punggung bukit/bubungan
crestPerhaps yang terbaik yang dikenal dari batasan-batasan yang menyimpang
adalah Mid-Atlantic Ridge. Cakupan submergedmountain ini, yang meluas dari
Lautan Kutub Utara ke di luar selatan ujung Afrika, isbut satu segmen dari sistim
punggung bukit/bubungan samudra pertengahan global bahwa melingkari Bumi.
Tingkat ofspreading sepanjang Mid-Atlantic Ridge rata-rata sekitar 25 centimeters
per tahun (cm/yr), or25 km dalam sejuta tahun. Tingkat ini boleh kelihatannya
melambat oleh patokan-patokan manusia, hanya karena ini proses mempunyai
38
sedang berlangsung karena berjuta-juta tahun, itu sudah menimbulkan plat
bergeraknya ribuan kilometer-kilometer. Seafloor penyebaran (di) atas masa
lampau 100 sampai 200 juta tahun sudah menyebabkan Samudra Lautan Atlantik
untuk bertumbuh dari suatu pintu masuk yang kecil dari air antara benua-benua
dari Eropa, Afrika, dan Americas ke dalam samudra yang sangat banyak.
Mid-Atlantic Ridge, yang robek hampir diseluruh Samudra Lautan Atlantik utara
hingga selatan, mungkin yang terkenal dan kebanyakan contoh yang dipelajari
suatu batas plat yang menyimpang. (Ilustrasi beradaptasi dari peta This Dynamic
Planet.)
Konsekuensi-konsekuensi dari gerakan plat mudah untuk memeriksa
dengan teliti Krafla Volcano, di dalam northeastern bagian dari Islandia. Di sini,
tanah(landasan yang ada bertepuk,retak sudah melebarkan dan mereka baru
muncul setiap sedikit; beberapa bulan-bulan. Dari 1975 sampai 1984, banyak
peristiwa tentang retak/celah (keretakan permukaan) terjadi sepanjang zone celah
Krafla. Sebagian dari kejadian retak/celah ini disertai oleh aktivitas yang volkanis;
tanah(landasan itu akan secara berangsur-angsur naik 1-2 seribu sebelum dengan
39
kasar meneteskan, memberi sinyal satu letusan yang segera terjadi. Antara 1975
dan 1984, penggantian/jarak disebabkan oleh retak/celah totalled sekitar 7 m.
Air mancur lahar (10 seribu tinggi) cerek dari celah-celah yang bisa meletus
selama Oktober 1980 letusan Krafla Volcano. (Potret oleh Gudmundur E.E.
Sigvaldason, Volcanological Institute Nordic, Reykjavik, Islandia.)
Di Afrika Timur, proses-proses penyebaran telah membelah Saudi Arabia
menjauh dari sisa Benua Afrika, membentuk Laut Merah. Suatu pusat
penyebaran yang baru bisa mengembangkan di bawah Afrika sepanjang Timur
Dari Afrika Zone Retak/Celah. Ketika rentang kerak benua di luar batas-batas
nya, tegangan,retak mulai untuk muncul di Permukaan bumi. Magma naik dan
lewat dengan berdesakan crack-crack yang melebar, kadang-kadang untuk
meletus dan membentuk gunung api.
40
Pandangan helikopter (Pada Bulan Februari 1994) dari danau lahar yang aktif di
dalam kawah/lubang ledakan puncak dari ' Erta 'Bir keras (Etiopia), salah satu
[dari] gunung api yang aktif di dalam Timur Dari Afrika Zone Retak/Celah. Dua
volcanologists yang bertopi baja, yang disenangkan merah -mengamati aktivitas
dari pelek kawah/lubang ledakan -sediakan skala. Warna merah di dalam
kawah/lubang ledakan menunjukkan di mana lahar yang dilelehkan sedang
mendobrak kerak lahar dikeraskan, hitam danau.
Batasan-batasan memusat
Ukuran milik bumi yang tidak berubah menyiratkan bahwa kerak yang
harus dibinasakan; dihancurkan pada sekitar yang sama menempatkan ke kelas
khusus nya sedang diciptakan, ketika Harry Hess dinduga. Kehancuran seperti itu
( pendaur-ulangan) kerak berlangsung sepanjang batasan-batasan yang memusat
di mana plat-plat sedang menggerakkan terhadap satu sama lain, dan kadangkadang satu kolam batu plat (subducted) di bawah yang lain. Lokasi di mana
tenggelamnya suatu plat terjadi disebut suatu mintakat hunjaman.
Jenis dari pemusatan -yang disebut "benturan" bahwa berlangsung antara
plat-plat bergantung pada jenis lakmus dilibatkan. Pemusatan dapat terjadi antara
satu yang berhubungan laut dan suatu sebagian besar plat kontinental, atau antara
41
dua plat-plat sebagian besar berhubungan laut, atau antara dua sebagian besar
kontinental menyepuh.
Oceanic-continental pemusatan
Parit-parit adalah yang terdalam bagian-bagian dari lantai samudra dan diciptakan
oleh subduction.
Batal
pantai dari Amerika
Selatan
sepanjang
parit
Peru-Chile,
Nazca Plate
yang
berhubungan
laut
sedang
mendorong ke dalam dan menjadi subducted di bawah kontinental bagian dari
Selatan, Plat Amerika. Pada gilirannya, penolakan Selatan Plat Amerika sedang
diangkat, menciptakan Andes yang tinggi pegunungan, tulang punggung dari
benua. Gempabumi-gempabumi kuat, bersifat merusak dan pengangkatan yang
cepat dari rangkaian pegunungan bersifat umum di dalam daerah ini. Meskipun
Nazca Plate secara keseluruhan tenggelamnya dengan lembut dan secara terusmenerus ke dalam parit, yang terdalam bagian dari plat subducting menerobos
potongan-potongan lebih kecil bahwa menjadi yang terkunci di dalam tempat
untuk periode lame dari waktu sebelum tiba-tiba bergerak untuk menghasilkan
gempabumi-gempabumi yang besar. Gempabumi-gempabumi seperti itu sering
disertai oleh pengangkatan dari lahan oleh sebanyak seperti beberapa metermeter.
42
Pemusatan dari Plat-plat Nazca dan Selatan Amerika sudah mengubah bentuk dan
mendorong strata batu gamping atas untuk membentuk puncak-puncak tinggi dari
Andes, seperti yang dilihat di sini di dalam daerah pertambangan Pachapaqui di
negara Peru. (Potret oleh George Ericksen, USGS.)
Busur lingkaran/lingkungan volkanis dan parit-parit berhubungan laut sebagian
melingkari Pacific membentuk yang disebut Ring Fire, suatu zone dari seringnya
gempabumi-gempabumi dan letusan-letusan volkanis. Parit-parit itu ditunjukkan
di dalam yang biru. hijau. Busur pulau yang volkanis, meski tidak berlabel,
bersifat paralel untuk, dan selalu menuju ke darat dari, parit-parit. Sebagai contoh,
43
busur pulau berhubungan dengan Aleutian Trench itu diwakili oleh rantai yang
panjang.
Oceanic-continental pemusatan juga mendukung banyak dari Gunung Api
milik bumi yang aktif, seperti yang ada dalam Andes dan Cascade Range Di
Pasifik Northwest. Aktivitas yang bisa meletus adalah (dengan) jelas dihubungkan
dengan subduction, tetapi para ilmuwan dengan penuh semangat mendebat
sumber yang mungkin dari magma: Adalah magma yang dihasilkan oleh
peleburan yang parsial papan berhubungan laut subducted, atau terletak di atas
lakmus kontinental, atau kedua-duanya?
Oceanic-oceanic pemusatan
Seperti halnya pemusatan kontinental berhubungan laut, ketika dua plat
yang berhubungan laut memusat, satu biasanya subducted di bawah yang lain, dan
di dalam proses suatu parit dibentuk. Marianas Trench (sejajar dengan Mariana
Islands), sebagai contoh, menandai di mana Plat Pacific yang bergerak cepat
memusat melawan terhadap yang lebih lambat menggerakkan~bergerak
Philippine Plate.
Subduction memproses di dalam pemusatan plat berhubungan laut yang
berhubungan laut juga mengakibatkan pembentukan gunung api. (di) atas berjutajuta tahun, meletus lahar dan bekas peninggalan volkanis menimbun di samudra
menjatuhkan sampai suatu gunung api kapal selam naik di atas permukaan laut
untuk membentuk satu gunung api pulau. Gunung api seperti itu pada umumnya
menyebabkan terjadinya di dalam busur pulau rantai-rantai yang disebut. Seperti
nama menyiratkan, busur pulau volkanis, yang lekat paralel parit-parit, secara
umum dibengkokkan. Parit-parit itu adalah kunci itu untuk mengerti bagaimana
busur pulau seperti Marianas dan Aleutian Islands sudah membentuk dan
mengapa mereka mengalami banyak gempabumi-gempabumi yang kuat. Magmamagma bahwa membentuk busur pulau dihasilkan oleh peleburan yang parsial
44
plat yang melandas dan/atau terletak di atas lakmus berhubungan laut. Plat yang
melandas juga menyediakan suatu sumber dari tekanan ketika keduanya
menyepuh saling berhubungan, mendorong ke arah seringnya melembutkan
kepada gempabumi-gempabumi yang kuat.
Continental-continental pemusatan
Pegunungan Himalaya secara dramatis menunjukkan salah satu dari
konsekuensi-konsekuensi menarik dan yang paling menyolok dari tektonika
lempeng. Ketika dua benua temu berhadapan muka, tidak subducted karena
kontinental mengayun-ayun secara relatif cahaya dan, seperti dua menabrak
gunung es terapung, gerakan lapisan pelindung mengarah ke bawah. Sebagai
gantinya, kerak menuju ke untuk menggesperkan dan menaik yang didorong atau
menyamping. Benturan India ke dalam Asia 50 juta bertahun-tahun yang lalu
menyebabkan Eurasian Plate itu untuk meremas dan mengesampingkan Plat
Orang India. Setelah benturan, pemusatan berkelanjutan lambat dari keduanya
menyepuh (di) atas berjuta-juta atas tahun yang didorong, Himalayas dan Dataran
tinggi Tibet itu kepada kemuliaan masa kini mereka. Kebanyakan dari
pertumbuhan ini terjadi maY yang lampau 10 juta tahun. Himalayas, tinggi
setinggi 8,854 seribu di atas permukaan laut, membentuk pegunungan kontinental
yang paling tinggi di dalam dunia. Lebih dari itu, Dataran tinggi yang berdekatan
Tibet, pada satu tingginya rata-rata sekitar 4,600 seribu, yang lebih tinggi
dibanding semua puncak di dalam Alps kecuali Mont Blanc dan Monte Rosa, dan
sungguh di atas puncak-puncak dari kebanyakan pegunungan di dalam Amerika
Serikat
45
Benturan antara Orang India dan Eurasian menyepuh sudah mendorong atas
Himalayas dan Dataran tinggi Tibet itu. Di bawah: Potongan melintang film
karton yang mempertunjukkan pertemuan dua plat di hadapan ini dan setelah
benturan mereka.
Himalayas: Dua benua menabrak
Di antara ciptaan-ciptaan yang nampak dan dramatis dari angkatan plat
tektonis adalah Himalayas, peregangan 2,900 km sepanjang yang perbatasan
antara India dan Tibet. Pegunungan tak terukur ini mulai terbentuk antara 40 dan
50 juta tahun yang lalu, ketika dua luas wilayah yang besar, India dan Eurasia,
yang disetir oleh gerakan plat, yang ditabrak. Karena kedua-duanya luas wilayah
kontinental ini mempunyai sekitar kepadatan batu karang yang sama, satu plat
tidak bisa subducted di bawah yang lain. Tekanan yang menyangkut plat-plat
hanya bisa dibebaskan dengan masukan menuju ke angkasa, membentuk zone
benturan, dan membentuk Himalayan yang bergerigi mencapai puncak.
Ketika India memancang ke dalam Asia sekitar 40 sampai 50 juta tahun
yang lalu, advance nya yang slowed ke utara oleh sekitar separuh. Benturan dan
berhubungan penurunan tingkat gerakan plat ditafsirkan untuk menandai
permulaan pengangkatan yang cepat dari Himalayas.
46
Himalayas dan Tibet
Lima puluh utaranya kilometer dari Lhasa (ibukota dari Tibet), para
ilmuwan menemukan lapisan-lapisan dari batupasir yang merah muda berisi butirbutir dari mineral-mineral yang magnetis (magnesit). Batupasir-batupasir ini juga
berisi fosil-fosil pabrik dan binatang yang disimpan ketika Tethys Sea pada waktu
tertentu membanjiri daerah. Studi fosil-fosil ini sudah mengungkapkan tidak
hanya usia mereka yang lapisan tanah tetapi juga jenis dari lingkungan dan iklim
di mana mereka dibentuk. Sebagai contoh, studi-studi seperti itu tunjukkan bahwa
fosil-fosil [hidup/tinggal] di bawah suatu secara relatif lembut, lingkungan basah
sekitar 105 juta bertahun-tahun yang lalu, ketika Tibet semakin dekat kepada garis
katulistiwa. Dewasa ini, iklim Tibet adalah jauh lebih gersang, mencerminkan
pengangkatan daerah itu dan pergeseran ke utara hampir 2,000 km. Fosil
ditemukan di dalam lapisan-lapisan batupasir menawarkan bukti dramatis dari
perubahan iklim di dalam daerah Tibet itu karena gerakan plat (di) atas masa
lampau 100 juta tahun.
Efek yang baik dari angkatan tektonika lempeng yang bertindak pada hal
ini yang menurut geologis daerah untuk memeluk bagian-bagian dari Asia dari
timur terhadap Lautan Teduh. Satu konsekuensi yang serius dari proses-proses
adalah suatu yang mematikan ini " domino" pengaruh: luar biasa menekankan
pembangunan di dalam Kerak milik bumi, yang dibebaskan pada waktu tertentu
oleh gempabumi-gempabumi sepanjang banyak kesalahan-kesalahan bahwa
meninggalkan parut pemandangan. Sebagian dari gempabumi-gempabumi paling
bersifat merusak dunia itu di dalam sejarah dihubungkan dengan proses-proses
tektonis bahwa mulai 50 juta tahun yang lalu ketika benua-benua Orang India dan
Eurasian pertama berjumpa.
47
Batasan-batasan perubahan
Zone antara dua plat yang meluncur secara horisontal masa lampau satu
sama lain disebut suatu batas patahan alihan, atau hanya suatu batas perubahan.
Konsep dari patahan alihan ditemukan oleh ahli geofisika Kanada J.Tuzo Wilson,
yang mengusulkan bahwa kesalahan-kesalahan yang besar ini atau zone-zone
retak sambung dua penyebaran memusat (batasan-batasan plat menyimpang) atau,
lebih sedikit biasanya, parit-parit (batasan-batasan plat memusat). Kebanyakan
patahan alihan ditemukan di lantai samudra. Mereka biasanya offset punggung
bukit/bubungan penyebaran yang aktif, menghasilkan pita margin plat sigsag, dan
secara umum yang digambarkan oleh gempabumi-gempabumi yang dangkal.
Tetapi ada juga yang terjadi di daratan, sebagai contoh San Andreas mematahkan
zone di California. Patahan alihan ini membuat Pacific Timur Naik, suatu batas
yang menyimpang kepada selatan, dengan Selatan Gorda -Juan tidak Fuca
-Penjelajah rabung, batas menyimpang lain dari utara.
Blanco, Mendocino, Murray, dan Molokai mematahkan sebagian zonezone. Banyak dari zone yang retak (patahan alihan) meninggalkan parut lantai
samudra dan punggung bukit/bubungan offset. San Andreas adalah salah satu dari
beberapa patahan alihan di daratan.
San Andreas mematahkan zone, yang panjangnya sekitar 1,300 km dan
berjarak sekitar sepuluh kilometer dari San Andreas, irisan-irisan ini sepanjang
dua per tiga dari panjang California. Sepanjang irisan itu Plat Pacific mempunyai
tingkat yang menggerinda secara horizontal pada masa lampau dari Amerika
Utara yang menyepuh selama 10 juta tahun, satu tingkat rata-ratanya sekitar 5
cm/tahun. daratan sisi barat dari zone patahan di Plat Pacific berpindah ke suatu
arah dari barat laut yang berhubungan dengan daerah sisi timur dari zone patahan
(di Plat Amerika Utara).
48
Gambar patahan dari area pengirisan San Andreas melalui Carrizo Plain di timur
Temblor Range dari kota San Luis Obispo. (Potret oleh Robert E.E. Wallace,
USGS.)
Zone-zone retak yang berhubungan dengan laut adalah samudra yang
mematahkan lembah-lembah yang secara horisontal punggung bukit/bubungan
penyebaran offset; sebagian dari zone ini adalah ratusan hingga ribuan kilometerkilometer. Contoh-contoh parut-parut yang besar ini termasuk Clarion, Molokai,
dan Pioneer mematahkan zone-zone di dalam Northeast Pacific pantai dari
California dan Mexico. Zone-zone ini segera non-aktip, tetapi offset-offset dari
pola-pola dari potongan yang magnetis menyediakan bukti dari aktivitas patahan
alihan mereka yang sebelumnya.
Plate-boundary zone-zone
Di beberapa daerah-daerah, batasan-batasan yang tidak baik digambarkan
dengan kelainan bentuk gerakan plat yang terjadi secara meluas di atas suatu
sabuk yang luas/lebar yang menghubungkan suatu zone dengan batas plat. Satu
zone ini ditandai dengan daerah Mediterranean-Alpine antara Eurasian dan Dari
49
Afrika Menyepuh, yang mana beberapa fragmen-fragmen yang lebih kecil dari
plat-plat (microplates) telah dikenal. Karena zone-zone batas plat melibatkan
sedikitnya dua plat yang besar dan satu atau lebih microplates, mereka cenderung
untuk memiliki struktur-struktur dan gempabumi berhubungan dengan geologi
yang dibuat dengan pola yang lebih rumit.
Kecepatan gerakan
Kita dapat mengukur seberapa cepat lempengan tektonik sedang bergerak
saat ini, tetapi bagaimana cara para ilmuwan mengetahui kecepatan gerakan plat
di lapisan tanah?.hal ini dapat diketahui karena samudra menjatuhkan potongan
magnetis di dalam Medan Magnet milik bumi, para ilmuwan, mengetahui jangka
waktu yang mendekati,yang dapat mengkalkulasi rata-rata tingkat gerakan plat
selama waktu yang diberikan
Kecepatan gerakan di daerah-daerah,misalnya Kutub Utara rabung mempunyai
tingkat yang paling lambat (kurang dari 25 cm/yr), dan Pacific Timur Naik dekat
Pulau Hari Paskah, di dalam Pacific Selatan sekitar 3,400 km di barat Cili,
mempunyai tingkat yang paling cepat (lebih dari 15 cm/yr).
Bukti dari daftar biaya pengiriman barang-barang yang lampau dari
gerakan plat juga dapat diperoleh dari pemetaan lapisan tanah. Jika suatu batu
karang pembentukan usia yang dikenal -dengan komposisi yang khusus(istimewa,
struktur, atau fosil-fosil -yang dipetakan di sisi nya dari suatu batas plat dapat
diadu dengan formasi yang sama di sisi lain dari batas, lalu mengukur jarak
dengan formasi yang mempunyai offset dan dapat memberi satu perkiraan dari
rata-rata tingkat gerakan plat. Teknik efektif tetapi sederhana ini digunakan untuk
menentukan daftar biaya pengiriman barang-barang dari gerakan plat pada
batasan-batasan yang menyimpang, sebagai contoh Mid-Atlantic Ridge, dan
mengubah bentuk batasan-batasan, seperti San Andreas Fault.
50
Di atas: Konsepsi seniman tentang suatu Sistem penentu posisi global
(GPS sistem penentu posisi global)) satelit di dalam garis edar. (Kehormatan
ilustrasi dari NASA.) Di bawah: Suatu GPS sistem penentu posisi global)
mengandaskan penerima -di sini menyiapkan di panggul dari Gunung api
Agustinus (Pintu masuk Juru Masak,
Alaska) -merekam isyarat-isyarat yang
dikirim oleh empat atau lebih banyak garis edar GPS sistem penentu posisi global)
satelit-satelit. (Potret oleh Jerry Svarc, USGS.)
51
Gerakan plat yang ada dapat diketahui secara langsung dengan
mengandaskan
atau
dengan
pengukuran-pengukuran
geodesik
berbasis
ruang(geodesi adalah ilmu pengetahuan tentang ukuran dan bentuk dari Bumi).
Pengukuran-pengukuran berbasis tanah(landasan yang digunakan konvensional
tetapi teknik-teknik pensurvei tanah(landasan sangat tepat, menggunakan
instrumen-instrumen laser elektronik. Bagaimanapun, karena plat bersifat global
di dalam skala, maka yang terbaik digunakan adalah metoda-metoda yang
berbasis satelit. Pada akhir tahun 1970an almarhum menyaksikan pertumbuhan
cepat dari geodesi ruang( suatu istilah berlaku untuk teknik-teknik berbasis ruang(
untuk mengambil pengukuran-pengukuran yang diulangi secara hati-hati dan
dengan cermat ), Permukaan di muka bumi yang dipisahkan oleh ratusan bahkan
ribuan kilometer. Yang paling umum menggunakan ruang(spasi teknik-teknik
geodesik -interferometri garis belakang sangat panjang (VLBI), laser satelit yang
berkisar (SLR), dan Sistem penentu posisi global ( GPS sistem penentu posisi
global)) -didasarkan pada teknologi yang dikembangkan untuk riset militer dan
atmosphere, khususnya ilmu perbintangan radio dan perkerjaan mengikuti jalan
satelit.
Di antara tiga teknik, sampai saat ini GPS (sistem penentu posisi global)
paling bermanfaat karena mempelajari Gerakan-Gerakan crustal milik bumi. Dua
puluh satu satelit-satelit sekarang ini di dalam garis edar 20,000 km di atas Bumi
sebagai bagian dari sistem NavStar dari US. Departemen dari Defense. Satelitsatelit ini secara terus-menerus memancarkan isyarat-isyarat radio dan
dipancarkan kembali ke bumi. Untuk menentukan posisi nya yang tepat Di Atas
Bumi (garis bujur, garis lintang, pengangkatan/tingginya), masing-masing GPS
sistem penentu posisi global) mengandaskan lokasi harus secara serempak
menerima isyarat-isyarat dari sedikitnya empat satelit, merekam waktu dan lokasi
yang tepat dari tiap satelit ketika isyarat nya diterima. Berulang-kali mengukur
jarak-jarak antara poin-poin yang spesifik, geolog-geolog dapat menentukan jika
gerakan telah
aktif sepanjang kesalahan-kesalahan atau antara plat-plat.
52
Pemisahan-pemisahan antara lokasi-lokasi GPS sistem penentu posisi global)
telah diukur secara teratur di sekitar Pasific.
Mayoritas luas gempabumi dan letusan-letusan volkanis terjadi dekat
batasan-batasan plat, hanya ada beberapa pengecualian. Sebagai contoh, pulau
Hawai, yang merupakan asal-muasal volkanis,yang sudah terbentuk di tengahtengah Lautan Teduh lebih dari 3,200 km dari batas plat yang paling dekat.
Pada tahun 1963, J.Tuzo Wilson, ahli geofisika dari Kanada yang
menemukan patahan alihan, mengusulkan satu gagasan yang cerdik yang dikenal
sebagai teori "tempat hiburan" . Wilson mencatat bahwa di dalam lokasi-lokasi
tertentu di seluruh dunia seperti Hawaii, mempunyai volkanis yang aktif untuk
periode waktu yang sangat panjang. Secara rinci, Wilson menghipotesakan bahwa
bentuk linier yang khusus(istimewa dari rantai Hawaiian Island-Emperor
Seamounts diakibatkan oleh Plat Pacific yang mendalam, yang ditempatkan di
bawah posisi yang sekarang ini). Panas dari tempat hiburan ini menghasilkan
suatu sumber
magma yang meleleh oleh Plat Pacific . Magma adalah
tongkang/geretan batu karang yang padat, lalu naik melalui mantel dan kerak
untuk meletus ke seafloor, membentuk satu seamount yang aktif. Dari waktu ke
waktu, letusan-letusan ini menyebabkan seamount
akhirnya muncul di atas
permukaan laut untuk membentuk satu gunung api. Wilson mengusulkan bahwa
gerakan plat pada akhirnya membawa pulau di luar tempat hiburan, memotong
dari sumber magma, dan volcanism berhenti.
Batuan volkanik yang paling tua di Kauai,yang ada di Hawaiian pulau,
yang berumur sekitar 55 juta tahun.Bila dibandingkan dengan pulau besar di
Hawai usia batu vulkanik paling kuranng dari 07 juta tahun.
53
Konsep bergeraknya Pacific Menyepuh. "Bintik Panes," menggambarkan
pembentukan Hawaiian Ridge-Emperor Seamount Chain
Kemungkinan Hawai Islands menjadi lebih muda dibagian tenggara itu
dicurigai oleh Hawai yang masa lampau, jauh sebelum setiap studi-studi yang
ilmiah selesai. Selama perjalanan-perjalanan mereka, Hawaiians yang berlayar di
laut mencatat perbedaan-perbedaan di dalam erosi, formasi lahan, dan tumbuhtumbuhan dan mengenal bahwa pulau-pulau kepada yang barat laut (Niihau dan
Kauai) adalah lebih tua dari mereka kepada bagian tenggara (Maui dan Hawaii).
Gagasan ini diteruskan turun temurun di dalam legenda-legenda dari Pele,
Goddess yang berapi-api dari Volcanoes. Pele mula-mula mempertahankan hidup
Kauai. Ketika saudari lebih tua nya Namakaokahai, Goddess dari Sea, nya yang
diserang, Pele melarikan diri kepada Island dari Oahu. Ketika dia dipaksa oleh
Namakaokahai untuk melarikan diri lagi; kembali, Pele memindahkan bagian
tenggara ke(pada Maui dan akhirnya ke(pada Hawaii, di mana dia sekarang hidup
di dalam Halemaumau Crater di puncak dari Kilauea Volcano. Penerbangan yang
dongengan dari Pele dari Kauai ke Hawaii, yang menyinggung perasaan
54
perjuangan yang kekal antara pertumbuhan dari pulau-pulau yang volkanis dari
letusan-letusan dan erosi mereka yang kemudiannya oleh ombak samudra,
konsisten
dengan
bukti
yang
lapisan
tanah
memperoleh
berabad-abad
kemudiannya bahwa (dengan) jelas menunjukkan pulau-pulau menjadi lebih muda
dari barat laut ke bagian tenggara.
Meski Hawaii adalah tempat hiburan yang terbaik yang dikenal, yang
dipikirkan adalah yang ada di bawah samudra-samudra dan benua-benua. Lebih
dari seratus tempat hiburan di bawah Kerak milik bumi telah aktif pada masa yang
lampau 10 juta tahun. Kebanyakan ditempatkan bagian pedalaman (sebagai
contoh, Plat Dari Afrika), tetapi sebagian terjadi dekat batasan-batasan plat
penyimpangan. Beberapa dipusatkan dekat sistim rabung tengah samudera, seperti
di bawah Islandia, Azores, dan Galapagos Islands.
Beberapa tempat hiburan dipikirkan ada di bawah Plat Amerika Utara dan
yang terkenal ada di bawah kerak benua di daerah Yellowstone National Park di
Northwestern Wyoming. Di sini adalah beberapa calderas (kawah/lubang ledakan
yang besar yang dibentuk oleh ambruk tanah(landasan menyertakan bahan
peledak volcanism) yang dihasilkan oleh tiga letusan yang dahsyat dua juta tahun
yang lalu, paling terbaru sekitar 600,000 bertahun-tahun yang lalu. Suatu yang
besar dari magma oleh suatu sistem yang hidrotermal (suatu zone dari uap air dan
air panas yang diberi tekanan), masih tersisa di bawah caldera. Survei-survei
terbaru menunjukkan bahwa bagian-bagian dari daerah Yellowstone naik turun
sebanyak seperti 1 cm, masing-masing tahun, menandakan bidang itu menurut
geologis kacau. Bagaimanapun, ini gerakan tanah yang terukur, yang hampir bisa
dipastikan yang mencerminkan tekanan hidrotermal berubah, tidak perlu isyarat
untuk aktivitas baru volkanis.
J. Tuzo Wilson: Menemukan perubahanhiburan
perubahan dan tempat
55
Ahli geofisika Kanada J.Tuzo Wilson,orang yang sangat penting di dalam
mempercepat teori tektonika lempeng yang memberikan sumbangan-sumbangan
kepada pengembangan pada tahun 1960 dan 1970.
Pada tahun1963, Wilson mengembangkan suatu konsep yang penting
tentang teori tektonika lempeng. Ia mengusulkan bahwa Hawaiian dan rantairantai pulau yang volkanis lain mungkin telah terbentuk karena bergeraknya suatu
plat diatas suatu hotspot di dalam mantel. Hipotesis ini menghapuskan satu
pertentangan yang nyata kepada teori tektonika lempeng -kejadian dari gunung
api yang aktif menempatkan banyak ribuan kilometer dari batas plat yang paling
dekat. Ratusan studi-studi yang berikut sudah membuktikan Wilson benar , pada
awal tahun 1960, gagasan nya dipertimbangkan sangat radikal sehingga "tempat
hiburan" naskah ditolak oleh semua jurnal-jurnal internasional ilmiah yang utama.
Naskah ini pada akhirnya diterbitkan pada tahun 1963 secara relatif mengaburkan
penerbitan dan menjadi suatu tonggak mil di dalam tektonika lempeng.
Sumbangan-sumbangan penting yang lainnya dari Wilson terhadap
pengembangan dari teori tektonika lempeng yaitu Ia mengusulkan bahwa harus
ada sepertiga jenis dari batas plat untuk sambung punggung bukit/bubungan dan
parit-parit yang berhubungan laut. Suatu contoh yang terkenal dari batas patahan
alihan seperti itu adalah zone San Andreas Fault. Tidak seperti punggung
bukit/bubungan dan parit-parit, offset patahan alihan kerak secara horisontal,
tanpa menciptakan atau menghancurkan kerak.
Wilson adalah seorang profesor geofisika di Universitas Toronto dari 1946
sampai 1974, ketika ia mengundurkan diri dari pengajaran dan menjadi Direktur
Ontario Science Centre. Ia adalah dosen dan pelancong yang tak kunjung letih
sampai kematiannya pada tahun 1993.
56
Seperti Hess, Wilson adalah mampu melihat konsep-konsep dari nya
tempat hiburan dan patahan alihan ditetapkan, seperti(ketika pengetahuan tentang
dinamika dan keseismikan lantai samudra meningkat secara dramatis.
Jalan kecil yang panjang dari tempat hiburan Hawaiian
Pada masa lampau 70 juta tahun, proses-proses yang dikombinasikan dari
formasi magma, letusan gunung api dan pertumbuhan, dan melanjut bergeraknya
Pacific Menyepuh (di) atas Hawaiian "bintik panes" meninggalkan suatu jalan
kecil yang panjang dari gunung api ke seberang lantai Lautan Teduh. Rantai
Hawaiian Ridge-Emperor Seamounts meluas sebagian
6,000 km dari "Pulau
Besar" dari Hawaii kepada Aleutian Trench batal Alaska. Hawaiian Islands
sendiri adalah suatu bagian kecil dari rantai dan pulau muda yang tak terukur,
Kebanyakan rantai gunung kapal selam yang terdiri atas lebih dari 80 gunung api.
Panjang segmen Hawaiian Ridge sendirian, dari Big Island barat laut ke Midway
Island, adalah sekitar sepadan dengan jarak dari Washington, DC. 2,600 km.
Jumlah dari lahar meletus untuk membentuk rantai Hawaiian-Emperor dihitung
menjadi sedikitnya 750,000 kilometers yang berbentuk kubus dibanding selimut
seluruh State dari California dengan suatu lapisan dari lahar dengan perkiraan
kasar 15 tebal km.
57
Peta dari bagian dari Pacific yang mempertunjukkan jalan kecil yang volkanis
dari Hawaiian
hotspot-6,000-km-long Hawaiian Ridge-Emperor Seamounts rantai.
Suatu tekukan yang tajam/jelas di dalam rantai menunjukkan bahwa
gerakan Plat Pacific dengan kasar berubah sekitar 43 juta bertahun-tahun yang
lalu, karena membutuhkan banyak angin barat untuk menghindar dari arah utara
sebelumnya. Mengapa Pacific Menyepuh arah yang diubah tidak dikenal, tetapi
perubahan itu bisa terkait agaknya kepada benturan India ke dalam Benua Asia,
yang mulai sekitar waktu yang sama.
Seperti Plat Pacific menggerakkan barat, barat laut, Island dari Hawaii
akan dibawa di luar tempat hiburan oleh gerakan plat, menentukan langkah untuk
pembentukan suatu pulau volkanis yang baru dalam tempatnya. Sebenarnya,
proses ini bisa dalam perjalanan. Loihi Seamount, satu gunung api kapal selam
yang aktif, terbentuk sekitar 35 km batal pantai selatan dari Hawaii. Loihi telah
ada sekitar 3 km di atas lantai samudra sekitar 1 km dari permukaan samudra.
Menurut teori tempat hiburan, mengumpamakan Loihi itu akan menjadi pulau
yang berikutnya di dalam rantai Hawaiian. Dalam lapisan tanah, Loihi pada
akhirnya dipadukan dengan Island dari Hawaii yang terdiri atas lima gunung
api ,Kohala, Mauna Kea, Hualalai, Mauna Loa, dan Kilauea.
Lempengan tektonik itu tidak secara acak mengapung atau berkeluyuran
Permukaan milik bumi oleh digerakan angkatan definit namun yang tidak
kelihatan. Meski para ilmuwan tidak bisa dengan tepat menguraikan maupun
secara penuh memahami angkatan, kebanyakan percaya bahwa angkatan secara
relatif dangkal menggerakan plat-plat yang lithospheric yang digabungkan dengan
permulaan angkatan lebih dalam di dalam Bumi.
58
Apa yang memandu plat-plat?
Dari bukti dan percobaan laboratorium berhubungan dengan geofisika
lain dan yang seismic, para ilmuwan secara umum setuju dengan teori Harry Hess,
plat yang mengemudi kekuatan adalah melambat bergeraknya panas, mantel yang
dikurangi bahwa kepalsuan di bawah plat-plat yang kaku. Gagasan ini pertama
dipertimbangkan di dalam 1930s oleh Arthur Holmes, Orang-Orang Inggris
geolog yang dipengaruhi kemudiannya Harry Hess berpikir tentang seafloor
penyebaran. Holmes berspekulasi bahwa gerak lingkar mantel membawa benuabenua sepanjang di dalam cara yang hampir sama sebagai suatu sabuk penyampai.
Bagaimanapun, pada waktu Wegener mengusulkan teori dari nya hanyutan benua,
kebanyakan para ilmuwan yang masih dipercaya Bumi adalah suatu padatan,
tubuh tanpa gerak. Kita sekarang mengetahui lebih baik. Seperti J.Tuzo Wilson
dengan fasih menyatakan dalam 1968, "Bumi, daripada muncul sebagai satu
patung yang tanpa daya, adalah suatu hal yang hidup, gesit.".Permukaan milik
bumi dan bagian pedalamannya sedang bergerak. Di bawah plat-plat yang
lithospheric, pada beberapa kedalaman, mantel itu secara parsial dilelehkan dan
dapat mengalir, sekalipun hanya pelan-pelan, sebagai jawaban atas angkatan yang
mantap melamar periode lame dari waktu.
Gambarp enarikan konseptual sel-sel pemindahan gas/panas yang diasumsikan
didalam mantel. Di bawah suatu kedalaman sekitar 700 km, papan yang melandas
mulai untuk mengurangi dan mengalir, wujud gagal/kehilangan nya. Di bawah:
59
Sket yang mempertunjukkan sel-sel pemindahan gas/panas biasanya melihat di air
mendidih atau sup. Analogi ini, bagaimanapun, tidak mempertimbangkan
perbedaan-perbedaan yang sangat besar di dalam ukuran dan laju alir sel-sel ini.
Batu karang di bawah plat-plat yang kaku dipercaya berpindah ke suatu
cara yang lingkar seperti suatu pot dari sup yang tebal ketika dipanaskan untuk
mendidih. Sup yang dipanaskan naik ke permukaan, yang tersebar dan mulai
untuk dinginkan, dan lalu kolam batu kembali dari pot yang di mana itu
dipanaskan kembali. Siklus ini diulangi berulang kali untuk menghasilkan apa
yang para ilmuwan sebut suatu sel pemindahan gas/panas atau aliran konvektif.
Sementara aliran konvektif dapat diamati dengan mudah di suatu pot tentang
mendidih sup, gagasan untuk proses seperti itu yang mengaduk Bagian
Dalam/Pedalaman milik bumi adalah jauh lebih sulit untuk diserap.
Pemindahan gas/panas tidak bisa berlangsung tanpa suatu sumber dari
panas. Panas di dalam Bumi datang dari dua sumber utama: pelapukan radioaktif
dan bahang sisa. Pelapukan radioaktif, suatu proses yang secara spontan yang
dasarnya dari "jam-jam isotopik" digunakan untuk menanggali mengayun-ayun,
melibatkan hilangnya partikel-partikel dari inti dari suatu isotop untuk
membentuk satu isotop dari suatu unsur yang baru. Pelapukan radioaktif dari
secara alami,tentu saja terjadi unsur-unsur kimia -paling khususnya uranium,
torium, dan kalium -melepaskan; membebaskan energi dalam wujud panas, yang
pelan-pelan berpindah tempat terhadap Permukaan milik bumi. Bahang sisa
adalah tenaga gravitasi yang ditunda dari pembentukan Bumi -46 milyar bertahuntahun yang lalu yang"jatuh bersama-sama" dan tekanan bekas peninggalan yang
semesta.
Sampai 1990, penjelasan-penjelasan umum tentang apa memandu
tektonika lempeng sudah menekankan pemindahan gas/panas mantel, dan
kebanyakan para ilmuwan bumi percaya bahwa seafloor penyebaran adalah
mekanisme yang utama. Dingin, denser material convects lebih panas dan
60
mengarah ke bawah, tongkang/geretan material naik oleh karena gaya berat; hal
ini bergeraknya material adalah satu bagian penting pemindahan gas/panas.
Sebagai tambahan terhadap angkatan convective, beberapa geolog membantah
bahwa penggangguan magma ke dalam punggung bukit/bubungan penyebaran
menyediakan satu kekuatan tambahan ( yang disebut "desakan punggung
bukit/bubungan") untuk menggerakkan dan memelihara gerakan plat. Jadi;
Dengan demikian, subduction proses-proses sekunder yang dianggap sebagai,
suatu konsekuensi pasif sebagian besar dari hanya logis penyebaran seafloor.
Profesor Seiya Uyeda (Tokai University, Jepang), suatu ahli dunia terkenal di
dalam tektonika lempeng, yang menyimpulkan di dalam inti sari nya pada suatu
konferensi ilmiah yang utama di subduction diproses Pada Bulan Juni 1994 itu "
subduction lebih pokok dibanding penyebaran seafloor di dalam membentuk fitur
permukaan milik bumi" dan menjalankan permesinan plat tektonis." Gaya berat
mengawasi tenggelamnya suatu yang dingin, denser papan berhubungan laut ke
dalam mintakat hunjaman ( yang disebut "tarikan papan") -menyeret sisa dari plat
lainnya,kini dianggap sebagai daya penggerak tektonika lempeng.
Extraterrestrial tektonika lempeng?
Vulkanis memerlukan suatu sumber dari panas yang internal, dan sumber
panasnya adalah tektonika lempeng bahan bakar. Sementara volcanism
memainkan suatu peran yang utama pada awal sejarah dari Mars, Moon, dan
mungkin Mercury, ukuran-ukuran mereka yang kecil sehubungan dengan Earth
yang diakibatkan hilangnya panas yang internal pada suatu tingkat yang lebih
cepat.
Bintang johar masih aktif, meskipun bukti itu diragukan. Pada tahun
1979, kendaraan angkasa Pioneer-Venus mengukur suatu jumlah yang tinggi dari
belerang di dalam atmosfer yang bagian atas dari planet; jumlah belerang lalu
berkurang pada beberapa tahun yang akan datang. Pengamatan ini mengusulkan
61
bahwa konsentrasi belerang yang tinggi diukur pada 1979 mungkin telah
diakibatkan oleh suatu peristiwa yang karena malapetaka, barangkali suatu letusan
yang volkanis. Mulai dalam 1990, gambaran radar yang dibuat oleh kendaraan
angkasa Magellan mengungkapkan fitur volkanis dramatis dan panjang(lama,
sebangun lembah-lembah men[dalam di dalam ukuran dan bentuk kepada paritparit yang berhubungan laut Di Atas Bumi.
Suatu komputer menghasilkan gambaran dari Aleutian Trench (di dalam bunga
violet); "hangat" warna-warna (kuning kepada yang merah) menandai (adanya)
harga tertinggi topografis, dan "dingin" warna-warna (hijau kepada yang biru)
mewakili; menunjukkan pengangkatan/tingginya-pengangkatan/tingginya lebih
rendah. Di bawah: Topografi dari Artemis Corona, suatu fitur yang seperti parit di
Venus, seperti ditunjukkan dalam skala horisontal dan vertikal sama seperti
Aleutian Trench. (Kehormatan perumpamaan dari Daud T.Sandwell, Scripps
Institution Oceanography.)
Kendaraan angkasa menemukan beberapa peningkatan volkanis ratusan
kilometer di atas permukaan dari Io, salah satu bulan-bulan dari Jupiter dan
sekitar ukuran dari bulan kita. Para ilmuwan berspekulasi bahwa kolam-kolam
yang besar dari belerang cairan mungkin hadir di Io, mungkin yang dipanaskan
62
oleh angkatan pasang surut yang sebagai hasil tarikan gravitasi antara Io dan
Jupiter. Energi termal yang dihasilkan oleh angkatan pasang surut seperti itu bisa
cukup
untuk
menghasilkan
pemindahan
gas/panas
di
dalam
bagian
dalam/pedalaman Io, meski tidak seorang pun dengan jelas mengenal setiap fitur
permukaan bahwa mungkin telah membentuk dari pemindahan gas/panas seperti
itu.
Apakah fitur permukaan ini menunjukkan
masa lampau "fosil" tektonika
lempeng, atau dengan aktip terbentuk. Yang penting untuk menentukan apakah
tektonika lempeng sedang terjadi di Ganymede adalah mencari-cari bukti dari
suatu samudra yang men[dalam di bawah permukaan nya yang dingin karena es.
Tubuh dari seperti itu air, jika itu ada, akan berperan untuk pemindahan gas/panas
yang internal.
Tingkat rugi bahang adalah pada suatu aktivitas planet yang tektonis.
Ukuran adalah satu faktor penentuan: kehilangan tubuh-tubuh lebih besar
memanaskan lebih pelan-pelan dan tinggal lebih lama aktif. Faktor lain adalah
komposisi, yang pengaruhi kemampuan suatu tubuh. Sebagai contoh, suatu bagian
dalam/pedalaman cairan, mungkin hadir di dalam Ganymede, lebih mungkin
ke(pada tektonika lempeng convect dan pengarah dibanding "yang berbatu-batu"
bagian dalam/pedalaman dari Moon, Mercury, Bintang johar, dan Mars. Jumlah
dari unsur radioaktif hadir di komposisi planet itu juga mempengaruhi
kemungkinan dari pemindahan gas/panas yang internal, karena kebusukan unsurunsur ini hasilkan panas. Kelihatannya, bagian dalam/pedalaman dari Moon,
Mercury, dan Mars yang mana terlalu kaku atau sudah kehilangan terlalu banyak
dari panas mereka yang internal tektonika lempeng convect dan pengarah.
Pada Akhirnya Bumi, akan kehilangan sangat banyak panas itu bagian
dalam/pedalaman akan perhentian convecting. Gempabumi dan aktivitas volkanis
akan berhenti. Tanpa pegunungan yang baru akan wujud, dan siklus yang lapisan
tanah dari bangunan gunung, erosi, sedimentasi, dan formasi lahan akan diganggu
63
dan juga akan berhenti. Persisnya bagaimana suatu Earth yang disegarkan akan
mengubah kondisi-kondisi permukaan -dan apakah planet kita(kami akan masih
sebagai yang dapat dihuni -tidak ada orang mengetahui. Untunglah, perubahanperubahan ini tidak akan terjadi untuk banyak milyar tahun!
Apa yang terus sebelum pemisahan dari Pangaea?
Gerakan-gerakan Plate-tectonic karena pemisahan dari supercontinent
Pangaea kini cukup baik dipahami. Kebanyakan para ilmuwan percaya bahwa
proses-proses yang serupa sudah terjadi sebelumnya. Bagaimanapun, sebelum
sejarah Pangaea dari tektonika lempeng adalah sangat sulit untuk dimengerti,
karena hampir semua dari bukti sudah digelapkan oleh lapisan tanah yang
kemudiannya dan menyepuh proses-proses tektonis, termasuk subduction kerak
berhubungan laut yang lebih tua, yang membawa dengannya catatan dari balikan
yang magnetis dan runutan tempat hiburan.
Petunjuk-petunjuk tektonika lempeng yang lampau hanya dapat
ditemukan di continents-in yang sekarang ini mengayun-ayun, fosil-fosil, dan
struktur-struktur lebih tua dari sekitar 200 juta tahun. Ini adalah karena usia ratarata dari kerak berhubungan laut sekarang ini adalah sekitar 55 juta tahun; bagian
yang paling tua adalah sekitar 180 juta tahun usia, menunjukkan bahwa kerak
berhubungan laut adalah sama sekali didaur ulang setiap 150 juta tahun atau kirakira segitu. Sebagai pembanding, usia rata-rata dari kerak benua yang sekarang ini
adalah sekitar 23 milyar tahun, dengan batu karang yang dikenal paling tua (selain
dari batu bintang)
396 milyar tahun, berisi mineral-mineral (zircon-zircon)
memperoleh dari batu karang yang lebih tua, mungkin sama tuanya dengan 43
milyar tahun.
Benua-benua terbentuk dari kerak bermacam-macam lanjut umurnya,
ukuran, komposisi batu karang, struktur, dan himpunan fosil (fauna dan tumbuhtumbuhan).Pada
umumnya
kebanyakan
benua-benua
mempunyai
bagian
64
dalam/pedalaman yang stabil, lebih tua (cratons), selagi zone-zone lipat cratons
pada umumnya terdiri atas lebih muda, dari sudut bangunannya lebih mempersulit
batu karang. Beberapa zone lipat terdiri atas sisa-sisa dari lakmus yang
berhubungan laut yang masa lampau, busur lingkaran/lingkungan volkanis, atau
rangkaian pegunungan -layak menafsirkan untuk menjadi produk-produk dari
sebelum tektonika lempeng Pangaea -bahwa sudah melampirkan diri mereka
kepada cratons. Di dalam zone-zone yang lain, bagaimanapun, pengaturan yang
berhubungan dengan geologi . ini sisa-sisa yang terlampir nampak secara total
kacau, menantang penjelasan yang layak oleh geolog-geolog sampai baru-baru
ini. Dengan tektonika lempeng model, sekarang mungkin untuk menyediakan
penjelasan-penjelasan lebih masuk akal untuk zone-zone dari ini sisa-sisa crustal
dengan anehnya menjajarkan.
Amerika Utara Barat yang mempertunjukkan beberapa fitur tektonika lempeng
yang penting dan mosaik dari yang jauh terranes eksotis memplester melawan
terhadap bagian dalam/pedalaman berumur panjang, yang stabil dari benua.
65
Para ilmuwan sekarang mengenali bahwa pinggir kontinen, suatu mosaik
dari lakmus yang telah ditambahkan sebagai hasil plat-plat menyangkut di satu
sama lain selama gerakan. Proses dengan mana fragmen-fragmen yang
lithospheric, benar-benar menambah plat-plat lain,disebut pertambahan. Fragmenfragmen seperti itu dapat kontinental atau berhubungan dengan laut aslinya; jika
cukup berkarakteristik besar dan bagian lapisan tanah yang serupa, fragmenfragmen ini disebut terranes. Terranes bahwa kelihatannya tidak pada tempatnya
menurut geologis, dan mencurigai terranes, terdiri atas potongan-potongan dari
plat-plat bahwa sudah putus tiba-tiba dan lalu mengapung jarak-jarak besar
sebelum memasang (accreting) kepada beberapa
terrane yang lain atau luas
wilayah kontinental. Amerika Utara Barat adalah satu contoh dari suatu daerah
kompleks lapisan tanah yang yang terbaik ditafsirkan sebagai suatu kain tambalan
dari beberapa yang jauh bepergian terranes accreted itu bersama-sama setelah
pemisahan dari Pangaea.
Di tahun terakhir, studi dari terranes ( yang disebut "terrane ilmu bangunbangunan" atau "terrane analisa") sudah menjadi khusus di dalam riset tektonika
lempeng yang menyatakan
bahwa tektonika lempeng mempunyai proses,
barangkali sejak 38 milyar bertahun-tahun yang lalu Pangaea sendiri mungkin
telah dibentuk oleh pengumpulan benua-benua yang terpisah dan mengapung
punggung bersama-sama setelah pemisahan dari suatu supercontinent yang lebih
tua yang hidup sekitar 550 juta tahun yang lalu.
Dr. Daud G. Howell (USGS, Menlo Park, California), suatu spesialis
analisa terrane, mempersamakan bergeraknya benua-benua seperti ketika plat-plat
bergabung dan berpisah berulang-ulang sepanjang Sejarah bumi hingga gerakan
"mobil-mobil bumper lithospheric." Ada beberapa perbedaan-perbedaan yang
penting, yakni perbandingan imajinatif ini mengabaikan mobil-mobil bumper
elektris fakta bahwa pada hiburan memarkir kaleng, masing-masing bergerak
dengan bebas, yang merupakan bagian-bagian dari satu sistem terintegrasi. Dan
66
kecepatan rata-rata adalah sekitar 500 juta kali lebih cepat dari
lempengan
tektonik!
Pada lapisan tanah gerakan-gerakan plat sama dengan proses-proses yang
lapisan tanah lain, seperti hal sungai es dan erosi arus, sudah menciptakan
sebagian dari pemandangan paling bagus sekali. Himalayas, Orang Swis, Alps,
dan Andes itu adalah beberapa contoh yang menarik. Gempabumi-gempabumi
yang berhubungan dengan tektonika lempeng sudah menyebabkan bencanabencana yang mengerikan, seperti gempabumi magnitude-77 yang menyerang
provinsi Cina dari Hebei tahun 1976 dan membunuh sebanyak 800,000 orang.
Resiko-resiko alami
Kebanyakan gempabumi-gempabumi dan letusan-letusan volkanis tidak
membentur secara acak tetapi terjadi di dalam bidang-bidang yang spesifik,
seperti sepanjang batasan-batasan plat. Satu bidang seperti itu adalah Ring yang
circum-Pacific Fire, di mana Plat Pacific yang bertemu banyak melingkupi plat.
Ring Fire adalah kebanyakan zone seismically dan volcanically aktif di dalam
dunia.
Gempabumi-gempabumi
Karena banyak populasi utama berpusat di dekat zone-zone patahan yang
aktif, seperti San Andreas, berjuta-juta orang-orang sudah menderita kerugian
ekonomi dan pribadi akibat gempabumi yang bersifat merusak. Tidak aneh,
sebagian orang percaya bahwa, ketika gempa bumi, California akan tiba-tiba jatuh
masuk ke Pacific, atau seperti "burung layang-layang" yang merusak orang-orang,
mobil-mobil, dan rumah. Kepercayaan-kepercayaan seperti itu tidak memiliki
dasar ilmiah apapun juga. Meski biasanya berlangsung gempabumi yang besar,
Bumi tidak akan terbuka. Maupun California akan masuk ke laut, karena zone
kesalahan hanya meluas sekitar 15 km atau hanyalah seperempat dari ketebalan
67
kerak benua. Lebih lanjut, California terdiri atas kerak benua, kepadatan secara
relatif rendah (seperti satu gunung es terapung di atas samudra)
Seperti semua perubahan yang menyepuh batasan-batasan, San Andreas
adalah suatu kesalahan galangan, gerakan yang secara dominan horisontal. Secara
rinci, San Andreas adalah zone yang memisahkan Pacific dan Plat-Plat Amerika
Utara , yang terbentuk dari masa lampau di arah selatan dengan perkiraan kasar
utara. Plat Pacific (sisi barat dari patahan) sedang bergerak secara horizontal dari
utara sehubungan dengan Plat Amerika Utara (sisi timur dari patahan). Bukti dari
pergeseran luas dua wilayah ini dapat ditemukan disepanjang zone kesalahan,
seperti yang dilihat dari perbedaan-perbedaan di dalam topografi, struktur-struktur
lapisan tanah, dan tumbuh-tumbuhan tanah lapang. Sebagai contoh, San Andreas
terpisah sepanjang Crystal Springs Reservoir di San Francisco Peninsula.
Gerakan sepanjang San Andreas dapat terjadi
sentakan-sentakan yang mendadak atau lambat,
Segmen-segmen patahan yang
menyebabkan
kerusakan.
aktif.
dimanapun di dalam
gerak tunak menyebabkan
gempabumi yang
kecil
tanpa
Segmen-segmen dari aktivitas, sebelum mahluk-
mahluk dibinasakan oleh gempabumi. Getaran-getaran yang seismic dihasilkan
ketika tanah tiba-tiba retak dan menyebar ke luar melalui Bagian dalam bumi dari
titik pecahan, yang disebut fokus gempabumi. Titik yang bumi secara langsung
berada di fokus itu disebut pusat gempa bumi. Pada gempabumi yang utama,
apabila energi dibebaskan dapat menyebabkan ratusan hingga ribuan kilometerkilometer menjauh dari pusat gempa.
Pada 17 Januari 1994, salah satu bencana alam yang paling hebat di
sejarah Amerika Serikat terjadi di California selatan. Suatu gempabumi
magnitude-66 didekat Northridge, sebuah kota di San Fernando Valley yang
padat penduduknya di utara Los Angeles, California. Bencana ini membunuh
lebih dari 60 orang, dan menyebabkan kerusakan yang hebat, hampir 5 kali lebih
68
besar dari gempabumi di Loma Prieta. gempabumi Northridge tidak secara
langsung melibatkan gerakan sepanjang pantai dari sistim San Andreas Fault.
.
Tidak semua gerakan bersifat merusak dan kejam. Didekat kota Hollister
di dalam California pusat, cair yang tak terputus-putus Calaveras Fault terhadap
San Andreas. Di sini, kesalahan Calaveras terjadi pada suatu langkah yang lambat,
mantap, bersikap bahaya kecil. Sebagian besar kesalahan Calaveras terdapat pada
rata-rata tingkat 5 sampai 6 mm/yr. Di Hollister sebagian orang meninggal dalam
gempabumi yang terjad dalam satu tahun, kebanyakan dirasakan oleh pendudukpenduduk .
Mid-plate gempabumi yang terjadi di pedalaman dari plat-plat jarang
terjadi dibanding
sepanjang batasan-batasan plat dan lebih sulit untuk
dinjelaskan. Gempabumi di sepanjang daerah pesisir Lautan Atlantik dari
Amerika Serikat hamper bisa dipastikan bergerak menuju ke barat Amerika
Utara dan menjauh dari Mid-Atlantic Ridge, suatu proses yang berkelanjutan yang
dimulai dengan pemisahan dari Pangaea. Bagaimanapun, penyebab gempabumi
yang jarang ini masih tidak dipahami.
Gempabumi yang terjadi di Timur seperti yang menyerang Charleston,
Selatan Carolina, pada tahun 1886 dirasakan
jauh lebih besar dibanding
gempabumi yang terjadi di Pantai Barat, karena yang dari timur sebagian besar
terdiri atas batu karang yang
aktivitas gempabumi di
tua dan belum dipatahkan
dipecahkan oleh
masa lampau. Gempabumi Charleston,
yang
diperkirakan sekitar 70, dirasakan sampai ke Chicago, lebih dari 1,300 km dari
barat laut, sedangkan 71-magnitude Loma Prieta gempabumi dirasakan lebih jauh
dari Los Angeles, sekitar 500 km dari selatan. Secara luas gempabumi selalu
membentur Amerika Serikat memusat dekat kota New Madrid, Missouri, pada
tahun 1811 dan 1812. Tiga gempabumi, yang dirasakan sangat yang jauh sekali
seperti Washington DC masing-masing diperkirakan besarnya diatas 80.
69
Kita mengetahui bagaimana gempabumi pada umumnya terjadi, tetapi
kita tidak dapat meramalkan kapan akan terjadi ? Pada awal 1980s, geolog-geolog
dan ahli gempa secara intensif mempelajari suatu segmen dari San Andreas dekat
kota kecil dari Parkfield antara San Francisco dan Los Angeles, untuk mencoba
mendeteksi secara fisik dan perubahan kimiawi bahwa akan berlangsung -keduaduanya di atas dan di bawah tanah(landasan -sebelum satu gempabumi
membentur). USGS dan State dan para agen lokal mempunyai Parkfield blanketed
yang melingkupi desa dengan seismograf-seismograf, rayapan meter, tekanan
meter, dan alat-alat pengukuran gerakan tanah.
Time-exposure foto dari elektronik, laser, sistim pengukuran gerakan
tanah(landasan di dalam operasi pada Parkfield, California, untuk menjejaki
gerakan sepanjang patahan San Andreas.
Segmen Parkfield sudah mengalami gempabumi sekitar setiap 22 tahun
sejak 1881. Dalam 1983, bukti ini, sebagai tambahan terhadap sejarah yang
direkam sebelumnya dari aktivitas gempabumi, yang dipimpin USGS itu untuk
meramalkan bahwa ada suatu 95 kesempatan persen dari suatu 60 gempabumi
yang membentur Parkfield pada tahun1993. Tetapi gempabumi yang diantisipasi
dari sebesar 60 atau lebih besar tidak materialize. Eksperimen Parkfield tetap
70
berlanjut dan sasarannya yang utama tanpa perubahan: untuk mengeluarkan suatu
ramalan dalam jangka pendek; untuk memonitor dan meneliti hubungan geofisika
dan geochemical sebelumnya, selama, dan setelah gempabumi yang diantisipasi;
dan untuk mengembangkan komunikasi-komunikasi efektif antara para ilmuwan,
pejabat-pejabat manajemen darurat, dan publik di dalam menanggapi resiko
gempa bumi.
Sementara para ilmuwan sedang belajar dan mengidentifikasi tanda yang
memungkinkan adanya gempabumi Parkfield dan belajar dari gempa bumipada
masa lampau, bersama-sama dengan data dan pengalaman memperoleh
eksperimen Parkfield, telah digunakan oleh geoscientists untuk menaksir
kemungkinan-kemungkinan gempabumi-gempabumi yang utama yang terjadi
sepanjang sistim San Andreas Fault. Eksperimen Parkfield dan studi-studi lain
yang dilaksanakan oleh USGS sebagai bagian dari National Earthquake Hazards
Reduction Program yang sudah ditingkatkan dan kesadaran publik penting untuk
memperhatikan aktivitas gempabumi di California. Sebagai konsekwensi,
penduduk-penduduk dan State dan pejabat-pejabat lokal mempunyai menjadi
lebih rajin di dalam merencanakan dan bersiap-siap menghadapi gempabumi
besar berikutnya.
Letusan-letusan volkanis
Seperti halnya gempabumi aktivitas volkanis juga berkaitan dengan
proses-proses tektonis.di dunia gunung api laut yang akti terletak dekat batasanbatasan plat yang memusat di mana subduction sedang terjadi, terutama sekali di
Pacific. Volcanism lahar yang meletus di Atas Bumi tidak kelihatan di bawah
samudra.
Pada tahun 1991, dua gunung api di tepi barat dari Philippine Plate
menghasilkan letusan-letusan utama. Di Juni 15, Pinatubo pohon dengan kayu
keras spewed 40 km ke udara dan menghasilkan pohon dengan kayu keras sangat
71
besar mengalirkan ( arus-arus piroklastik) dan mudflow yang membinasakan
suatu bidang yang besar di sekitar gunung api. Pinatubo, yang ditempatkan 90 km
dari Manila, tadinya tidur selama 600 tahun dan meletus pada tahun1991 dan
merupakan letusan yang paling besar di abad ini. Pada tahun yang sama Unzen
Jepang Volcano, yang ditempatkan di Island dari Kyushu sekitar 40 timur km dari
Nagasaki, yang selama 200 tahun tidur nyenyak menghasilkan suatu kubah lahar
yang baru pada puncak nya. Mulai Pada Bulan Juni,
kubah yang aktif ini
menghasilkan pohon dengan kayu keras bersifat merusak mengalirkan
keseronganya pada kecepata setinggi 200 km per jam. Unzen adalah salah satu
dari 75 gunung api yang aktif di Jepang; letusan nya pada 1792 membunuh lebih
dari 15,000 orang dan merupakan gempabumi paling buruk di dalam sejarah
negeri itu.
Sementara letusan-letusan Unzen menyebabkan kematian dan kerusakan
lokal pantas dipertimbangkan, dampak dari letusan Mount Pinatubo global pada
Juni 1991. Letusan ini membentuk suatu awan besar volkanis yang mengapung
di seluruh dunia. Belerang dioksida (SO2) di dalam awan ini -sekitar 22 juta ton
-yang dikombinasikan dengan air untuk membentuk droplets dari asam belerang,
menghalangi sebagian dari cahaya matahari untuk mencapai Bumi dan
mendinginkan temperatur-temperatur di beberapa daerah sampai 05 °C. Satu
letusan ukuran dari Mount Pinatubo bisa mempengaruhi cuaca untuk beberapa
72
tahun. Suatu peristiwa yang serupa terjadi Pada Bulan April dari 1815 dengan
letusan yang tiba-tiba berubah Tambora Volcano di Indonesia, letusan yang paling
kuat di dalam sejarah yang direkam. awan Tambora yang volkanis menurunkan
temperatur-temperatur global
sebanyak
3 °C. Bahkan suatu tahun setelah
letusan, kebanyakan dari belahan bumi yang utara bertemperatur lebih dingin
selama musim panas. Di sebagian Eropa dan Amerika Utara, pada tahun 1816
dikenal sebagai "tahun tanpa suatu musim panas."
E
Diagram yang mempertunjukkan dua lapisan yang lebih rendah dari atmosfer,
troposfer dan stratosfir. Batas tropopause di dalam ketinggian dari 8 sampai 18
km (garis putih di jalan raya yang dihancurkan), tergantung pada Earth garis
lintang dan musim setiap tahun. Puncak dari Mount dan ketinggian-ketinggian
biasanya melalui pesawat penumpang jet komersil diberi untuk acuan.
Pada awal tahun 1600, hampir 300,000 orang telah dibunuh oleh letusanletusan yang volkanis. Kebanyakan kematian
disebabkan oleh arus-arus
piroklastik dan mudflows, resiko-resiko mematikan yang sering kali menemani
letusan-letusan bahan peledak gunung api mintakat hunjaman. Arus-arus
piroklastik, juga disebut nuées bersemangat ("awan-awan hangat" di Prancis),
bergerak cepat, seperti longsoran salju/batuan. Kira-kira 30,000 orang dibunuh
oleh arus-arus yang piroklastik selama 1902 letusan Mont Pelée di pulau
Martinique di dalam Caribbean. Pada
Maret-April 1982, tiga letusan bahan
peledak El Chichón Volcano di dalam State dari Chiapas, bagian tenggara
Mexico, bencana volkanis terburuk di sejarah negeri di desa sejauh 8 km dari
73
gunung api itu dibinasakan; dihancurkan oleh arus-arus yang piroklastik,
membunuh lebih dari 2,000 orang.
Mudflows (juga disebut aliran longsor atau lahar-lahar, satu istilah
Indonesia untuk mudflows yang volkanis) adalah campuran-campuran dari bekas
peninggalan dan air yang volkanis. Air biasanya datang dari dua sumber: curah
hujan atau peleburan salju dan es peninggalan panas volkanis. Tergantung pada
proporsi air kepada material yang volkanis, mudflows dapat mencakup banjirbanjir yang tebal ke arus-arus yang tebal yang mempunyai konsistensi dari semen
yang basah. Ketika mudflows memasuki sisi-sisi yang curam dari gunung api
yang mempunyai kekuatan dan kecepatan untuk meratakan segala yang ada di
dalam alur-alur mereka
Di dalam sejarah yang tercatat, letusan-letusan bahan peledak pada
mintakat hunjaman gunung api sudah beresiko besar bagi peraaban. Namun para
ilmuwan sudah memperkirakan bahwa sekitar tiga tempat tinggal dari material
meletus Di Atas Bumi masing-masing dimulai pada punggung bukit/bubungan
samudra. Karena kedalaman air yang besar menghalangi pengamatan. Beberapa
studi yang terperinci telah dibuat dari banyak lokasi-lokasi letusan yang mungkin
sepanjang panjangnya 50,000 km dari sistim rabung tengah samudera yang global.
Baru-baru ini survei ulangan dari lokasi-lokasi yang spesifik sepanjang Juan
Fuca Ridge, batal pantai dari Oregon dan Washington, sudah memetakan
deposito-deposito dari lahar yang segar, yang telah meletus sekali waktu antara
survei-survei. Pada Juni 1993, isyarat seismic yang pada umumnya dihubungkan
dengan letusan-letusan kapal selam menghubungi T-phases dan dideteksi sebagai
bagian dari penyebaran Juan
Fuca Ridge dan ditafsirkan sebagai hal yang
disebabkan oleh aktivitas letusan.
Tsunami-tsunami
74
Gempabumi-gempabumi utama yang terjadi sepanjang mintakat
hunjaman yang penuh resiko, karena dapat mencetuskan tsunami dan merupakan
suatu bahaya yang potensial bagi masyarakat dan pulau-pulau atau pantai yang
berada di titik Pacific. Tsunami sering disebut "ombak pasang yang sangat
besar" meskipunsesungguhnya tidak ada hubungannya dengan tindakan pasang
surut, tsunami-tsunami bersifat ombak laut seismic disebabkan oleh gempabumi,
tanah longsor kapal selam, dan jarang oleh letusan-letusan gunung api pulau.
Suatu gempabumi utama, seafloor dapat digerakkan bermeter-meter dan jumlah
air yang besar dan tiba-tiba dimasukkan ke dalam gerakan, dan guncangan untuk
beberapa jam. Hasilnya adalah ombak dengan kecepatan 800km/jam ke seberang
samudra, yang dapat dilihat oleh penumpang pesawat jet komersil. Energi dan
momentum ombak di seberang lautan ini dapat mencapai ribuan kilometer dan
membantingkan ke pulau-pulau atau kawasan pantai jauh yang jauh.
Suatu gelombang raksasa yang menelan dermaga Hilo di Hawaii akibat tsunami
yang terjadi pada tahun 1946 dan membunuh 159 orang. Panah menunjukkan
setiap orang yang hanyut beberapa detik kemudian.
Ketika seseorang berada di atas kapal di samudra terbuka, lintasan dari
suatu gelombang tsunami akan mengangkat permukaan air. Ketika menjangkau
air dangkal dekat coastline dan "mencapai paling dasar," ketinggian gelombang
tsunami akan meningkat dan menyebabkan air yangmahabesar akan muncul ke
permukaan. Saat tsunami mendekati pantai, air dekat pantai biasanya menyusut
75
untuk beberapa menit - cukup panjang karena seseorang bias terjerat sebelum
tiba-tiba kesibukan kembali terhadap lahan dengan kecepatan dan tingginya yang
menakutkan.
Pada tahun 1883 letusan gunung Krakatau , yang ada di selat Sunda
antara pulau Sumatra dan Jawa, di Indonesia, sebagai satu contoh yang sempurna
dari suatu letusan yang menyebabkan tsunami. Satu rangkaian tsunami yang
menghanyutkan 165 desa di Jawa dan Sumatra, serta membunuh 36,000 orang.
Tsunami-tsunami yang lebih besar direkam dalam skala dan ukuran yang jauh
sekali seperti pantai selatan dari Peninsula Arab yng berjarak lebih dari 7,000 km
dari Krakatau.
Karena Tsunami merupakan pembunuh yang menakutkan pada masa
lampau, yang sudah menyebabkan ratusan orang yang sedang bersenang-senang
di pulau
Hawaii dan di tempat lain mati,
Information Center
maka International Tsunami
diciptakan pada tahun 1965. Pusat ini mengeluarkan
peringatan-peringatan tsunami berdasar pada informasi gempabumi dan tinggi
gelombang yang dikumpulkan dari yang seismic dan ukuran tinggi air pasang di
sekitar Lautan Teduh dan di Hawaii.
Sumber alam
76
Banyak
sumber energi milik
alam seperti, mineral dan lahan yang
dipusatkan pada masa lampau atau sekarang di batasan-batasan plat. Mineral dan
lahan ini sangat bermanfaat bagi
kehidupan makhluk hidup pada masa lalu maupun sekarang
Tanah subur
Gunung api yang menyebabkan kerusakan dan kehancuran untuk jangka
panjang dapat juga menguntungkan yakni pelapukan kimiawi batuan vulkanik
ribuan tahun yang lalu membentuk tanah subur di atas Bumi. Miaslnya Yunani,
Etruscan, dan Roma setuju dengan lahan-lahan kaya dengan vulksnikmempunyai
tanah yang subur di dalam daerah Mediterranean-Aegean, beras terbaik yang
tumbuhdi daerahIndonesia selalu dekat dengan gunung api yang aktif, banyak
daerah agrikultur utama di Amerika Serikat barat mempunyai tanah subur yang
secara keseluruhan berasal dari vulkanik.
Deposit biji
Kebanyakan dari mineral-mineral yang metalik menambang di dalam
dunia, seperti tembaga, emas, dan perak berasal dari gunung api. Magma tidak
selalu menjangkau permukaan gunung untuk meletus, pelan-pelan dingin dan
mengeras di bawah gunung api untuk membentuk suatu batuan kristalin yang
luas ( secara umum menyebut batu karang seperti granit atau plutonik). Deposit
biji biasanya terbentuk di sekitar magma di dalam gunung api, g bergerak dan
mengedarkan cairan-cairan yang mengandung biji yang dapat membentuk
besi,tembaga,seng,nikel,dan batang-batang rel.
Lubang angin vulkanik yang aktif sepanjang punggung bukit/bubungan
samudra menciptakan lingkungan ideal untuk sirkulasi fluida yang kaya akan
mineral-mineral dan biji.
77
Bahan bakar fosil
Minyak dan gas-alam adalah hasildari pembusukan bahan organik yang
terdapat dalam lapisan tanah yang dibentuk oleh proses-proses plat tektonis.
Batubara adalah juga suatu produk dari bekas peninggalan pabrik decomposed
yang dikumpulkan, compacted dan yang dikuburkan dan terletak di atas sedimensedimen. Pada awalnya batubara terbentuk sebagai tanah gemuk bahan bakar di
rawa-rawapada masa lampau yang dihubungkan dengan perubahan permukaan
laut dan tektonika lempeng dan proses-proses yang lapisan tanah lain.
Energi geotermal
Energi geotermal dapat dikendalikan dari panas alami yaitu gunung api
yang aktif atau gunung api menurut geologis yang non-aktip muda masih
menyemburkan panas pada kedalaman. Uap air dari temperatur tinggi geothermal
yang mengalir dapat digunakan untuk memandu turbin-turbin dan menghasilkan
daya listrik. Temperatur yang lebih rendah yang mengalir menyediakan air panas
untuk pemanasan ruang, memanaskan untuk rumah kaca dan penggunaanpenggunaan industri, dan menerkam sumber air mineral tempat peristirahatan.
Sebagai tambahan terhadap menjadi sumber daya energi, beberapa perairan geothermal juga berisi belerang, emas, perak, dan air raksa bahwa dapat disembuhkan
sebagai suatu product dari produksi energi.
Suatu tantangan yang hebat
Seperti populasi global yang meningkat dan banyak Negara menjadi
terindustrialisasi, menuntut sumber daya mineral dan energi yang banyak. Karena
orang-orang telah menggunakan sumber alam untuk millennia. Oleh karena
itu,fokus dunia sudah mengarah ke daerah-daerah jalan masuk dunia, seperti
78
lantai samudra, benua-benua yang kutub, dan sumber daya alam di dalam Kerak
bumi. Menemukan dan mengembangkan sumber daya alam dan menegetahui
kerusakan-kerusakan yang akan timbul seperti Satu pengetahuan tentang
hubungan antara tektonika lempeng dan sumber alam adalah tantangan hebat
untuk masa yang akan datang.
Penghargaan konsep dari tektonika lempeng dan konsekuensi-konsekuensi
nya sudah memperkuat dugaan bahwa Earth adalah satu keseluruhan yang
terintegrasi, bukan suatu koleksi yang acak bagian yang terisolasi. Ketika kita
masuk abad 21, ketika Sumber Daya milik bumi yang terbatas akan lebih lanjut
tegang oleh pertumbuhan populasi yang cepat, para ilmuwan bumi harus bekerja
keras untuk lebih baik memahami planet kita yang dinamis. Kita harus menjadi
lebih banyak akal di dalam menggunakan manfaat-manfaat jangka panjang dari
tektonika lempeng, jangka pendeknya mengatasi dampaknya yang kurang baik
seperti gempabumi-gempa bumi dan letusan-letusan gunung berapi.
Download