Bumi merupakan planet yang paling indah yang didalamnya terdapat kehidupan, gunung–gunung menjulang tinggi menghiasi bumi, Manusia, hewan, dan tumbuhan serta lingkungan alam Saling berinteraksi satu sama lainnya di atas muka bumi ini. Permukaan bumi yang menarik tersebut, dibentuk oleh proses– proses tektonik yang sangat lambat seperti pengangkatan, sedimentasi, erosi, yang merubah bentuk muka bumi, perubahan tersebut terjadi seragam sepanjang sejarah geologi (konsep Unifromitarianisme Hutton-lyell). Akan tetapi muka bumi juga dipahat oleh proses tektonik yang sangat dasyat seperi vulkanisme, gempa bumi, dan peristiwa-peristiwa besar lainnya seperti jatuhan meteorit yang bisa merubah bentuk muka bumi ini (azas malapetaka / konsep katastropisme). Charles lyell (1830), Dalam bukunya principle of geology, memberikan gambaran yang jelas tentang evolusi bumi dengan contoh Grand Canyon di sungai Colorado yang menoreh lembah 1 mil sepanjang 200 mil. (Malik, t.t) Konsep Tektonik Lempeng menjelaskan bahwa kulit bumi terdiri atas beberapa bagian lempeng yang tegar, yang bergerak satu terhadap lainnya, di atas massa liat astenosfir yang kecepatannya rata-rata 10 cm/tahun atau 100 KM/10 juta tahun (Morgan, 1968; Hamilton, 1970, dalam Alzwar, et al., 1987). Dalam konseptektoniklempeng tersebut, lempeng-lempeng (plate) kulit bumi bergerak dari punggungan tengah samudera (mid oceanic ridge), dimana dibentuknya kerak baru, menuju garis busur vulkanik lainnya dan menuju rantai pegunungan aktif. (Zakaria, 2007) Berdasarkan penjelasan diatas dapat kita ketahui bahwa litosfer (lempeng benua, samudera dan upper mantle) mengaapung diatas asthenosfer yg lebih plastis (isostacy) Jenis-jenis Batas Lempeng Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan fenomena yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah: 1. Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Contoh sesar jenis ini adalah Sesar San Andreas di California. 2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge dan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen 3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua (continental collision) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak bersifat hidrat (mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau Jepang (Japanese island arc). Batas konvergen dibagi kembali menjadi tiga, yaitu: 1. Bila 2 lempeng samudra yang saling mendekat, lempeng yang satu akan menghunjam kebawah lempeng yang lain membentuk busur kepulauan. 2. Bila lempeng benua dan lempeng samudra yang saling mendekat, maka lempeng samudranya akan menghunjam kebawah lempeng b enua, membentuk pegunungan uplift seperti Andes. 3. Bila 2 lempeng benua yang saling mendekat, terjadilah peristiwa t umbukan (collision), membentuk pegunungan lipatan seperti Himal aya. Selain 3 jenis batas lempeng diatas, terdapat juga plate boundary zone, dimana interaksi antar lempengnya belum diketahui. Dan pada umumnya, plate boundary zone melibatkan paling tidak 2 lempeng besar dan beberapa microplate yang bergerak dengan cukup rumit, sehingga pada daerah tersebut terdapat fitur geologi yang kompleks dan pola gempa bumi. Contoh dari plate boundary zone adalah daerah Mediterranean-Alpine yang merupakan batas antara lempeng Eurasia dan Afrika, dimana terdapat kenampakan subduksi, kolisi, dan transform fault. Pergerakan lempeng Kebanyakan ahli geologi modern percaya arus konveksi di astenosfer adalah kekuatan pendorong untuk gerakan lempeng. Energi panas di pusat planet ini dibawa ke permukaan oleh arus. Saat mereka mencapai permukaan, arus dingin dan mulai tenggelam kembali ke tengah. Di bawah kerak, tekanan yang diberikan pada bagian bawah piring oleh arus konveksi membantu untuk mendorong piring bersama. Lempeng bergerak pada tingkat sekitar 1 inci (2,5 cm) per tahun. Piring tercepat bergerak lebih dari 4 inci (10 cm) per tahun. Pergerakan lempeng tektonik bisa terjadi karena kepadatan relatif litosfer samudera dan karakter astenosfer yang relatif lemah. Pelepasan panas dari mantel telah didapati sebagai sumber asli dari energi yang menggerakkan lempeng tektonik. Pandangan yang disetujui sekarang, meskipun masih cukup diperdebatkan, adalah bahwa kelebihan kepadatan litosfer samudera yang membuatnya menyusup ke bawah di zona subduksi adalah sumber terkuat pergerakan lempengan. Pada waktu pembentukannya di mid ocean ridge, litosfer samudera pada mulanya memiliki kepadatan yang lebih rendah dari astenosfer di sekitarnya, tetapi kepadatan ini meningkat seiring dengan penuaan karena terjadinya pendinginan dan penebalan. Besarnya kepadatan litosfer yang lama relatif terhadap astenosfer di bawahnya memungkinkan terjadinya penyusupan ke mantel yang dalam di zona subduksi sehingga menjadi sumber sebagian besar kekuatan penggerak-pergerakan lempengan. Kelemahan astenosfer memungkinkan lempengan untuk bergerak secara mudah menuju ke arah zona subduksi Meskipun subduksi dipercaya sebagai kekuatan terkuat penggerakpergerakan lempengan, masih ada gaya penggerak lain yang dibuktikan dengan adanya lempengan seperti lempengan Amerika Utara, juga lempengan Eurasia yang bergerak tetapi tidak mengalami subduksi di manapun. Sumber penggerak ini masih menjadi topik penelitian intensif dan diskusi di kalangan ilmuwan ilmu bumi. Pencitraan dua dan tiga dimensi interior bumi (tomografi seismik) menunjukkan adanya distribusi kepadatan yang heterogen secara lateral di seluruh mantel. Variasi dalam kepadatan ini bisa bersifat material (dari kimia batuan), mineral (dari variasi struktur mineral), atau termal (melalui ekspansi dan kontraksi termal dari energi panas). Manifestasi dari keheterogenan kepadatan secara lateral adalah konveksi mantel dari gaya apung (buoyancy forces). Bagaimana konveksi mantel berhubungan secara langsung dan tidak dengan pergerakan planet masih menjadi bidang yang sedang dipelajari dan dibincangkan dalam geodinamika. Dengan satu atau lain cara, energi ini harus dipindahkan ke litosfer supaya lempeng tektonik bisa bergerak. Ada dua jenis gaya yang utama dalam pengaruhnya ke pergerakan planet, yaitu friksi dan gravitasi. (Alzair, 2016) Pada zona singgungan, apabila dua lempeng yang berbatasan bergerak relatif satu sama lain, maka timbul gaya saling tekan pada bidang batas kedua lempeng disertai timbulnya energi akibat daya dorong masing-masing lempeng. Apabila p ergerakan tersebut terjadi terus menerus maka dalam kurun waktu yang lama, energi yang terakumulasi semakin besar. Pada kondisi dimana batuan atau materi pembentuk lempeng tidak dapat lagi menahan gaya yang ditimbulkan oleh gerak relatif tersebut maka energi yang terakumulasi tersebut akan dilepaskan dalam bentuk gelombang gempa yang menjalar ke segala arah. Terjadinya gempa bumi juga dapat dijelaskan dengan Elastic Rebound Theory (gambar 2.3) . Berdasarkan teori ini, diasumsikan pada suatu blok batuan pembentuk lempeng atau blok tektonik bekerja dua gaya yang berlawanan arah. Akibat bekerjanya kedua gaya tersebut blok batuan akan mengalami deformasi atau perubahan bentuk. Pada saat akumulasi gaya masih tidak terlalu besar, respon batuan akan berupa deformasi yang elastis. Tetapi jika saat akumulasi yang bekerja melampaui batas elastisitas batuan, maka batuan akan patah atau fracturing dan pada saat yang bersamaan energi elastik yang terakumulasi akan dilepaskan secara tiba-tiba dalam bentuk gelombang elastik. Elastic Rebound Theory(Puspito, 1998). Gaya dorong penyebab deformasi menyebabkan akumulasi energi pada batas sesar, pada kondisi elastis energi yang ada masih dapat diimbangi oleh elastisitas bidang sesar. Sedangkan pada kondisi fracturing akumulasi energi yang ada sudah tidak dapat dimbangi oleh elastisitas bidang sesar, sedingga menimbulkan patahan. Gambar 2.3 Ilustrasi Elastic Rebound Theory yang dikemukakan oleh Harry Fielding Reid mengenai mekanisme terjadinya gempa Berdasarkan cakupannya, skala gejala geodinamika bumi dapat dibagi menjadi tiga sebagai berikut: 1. Skala Global, skala yang menyangkut bumi secara keseluruhan atau sebagian bumi dan bumi yang dapat dibandingkan sama dengan lempeng tektonik yang terbesar. Informasi tentang pergerakan dapat diperoleh dan disurvey pada jaring geodetik kontinental atau nasional. Gejala-gejala yang termasuk pada skala global ini adalah gerakan antar lempeng, rotasi bumi, gerakan kutub, gaya berat, dinamika konveksi dan sebagainya. 2. Skala Regional, gejala dinamika bumi skala regionalterjadi dalam jarak kurang dari ukuran lempeng tektonik yang umum tetapi tidak lebih besar dan beberapa ratus kilometer. Yang termasuk dalam skala ini adalah deformasi regional sepanjang sesar dan geologi regional. 3. Skala Lokal, gejala dinamika bumi skala lokal membicarakan fenomena gerakan regional lebih awal. Beberapa fenomena terjadi dalam skala lokal diantaranya gerakan tanah, perubahan muka air tanah, dan dampak geomagnetik dan geolistrik lokal. Sesar Sesar merupakan salah satu bentuk patahan dari lapisan batuan yang mengakibatkan suatu lapisan bergerak relatif turun atau naik, ataupun bergerak ke kanan atau ke kiri terhadap lapisan batuan yang lainya. Berdasarkan pergerakan relatifnya, sesar dapat dikelompokan menjadi tiga bagian, yaitu: 1. Patahan naik (Reverse Fault), menurut teori dasar sama halnya dengan patahan turun, tapi untuk patahan naik ini bagian hanging wall nya relatif bergerak naik terhadap bagian foot wallnya. Salah satu ciri patahan naik adalah sudut kemiringan dari patahan itu termasuk kecil. Kemiringan daripada bidang patahan akan mempunyai sudut kurang dari 45°(thrust fault). Patahan naik dengan kemiringan yang kecil (<10°) disebut over thrust fault. Patahan naik disebabkan batuan bergerak saling mendekat sehingga terjadi gaya tekan. Contoh reserve faultyang dapat dilihat pada gambar 2.4. Gambar 2.4. Patahan naik 2. Sesar normal atau disebut juga sesar turun (Normal Fault), adalah sesar dengan arah gerakan dominan pada arah vertikal, Dip Angle untuksesar ini cukup besar bila dibandingkan dengan jenis sebelumnya. Atau bisa disebut sebagai suatu rekahan pada lapisan bumi yang memungkinkan satu blok batuan bergerak relatif turun terhadap blok lainya, dalam hal ini kedua batuan saling menjauh. Dapat dilihat pada gambar 2.5. Gambar 2.5. Patahan turun 3. Sesar geser (Strike Slip Fault), adalah sesar dengan arah gerakan domian pada arah horisontal. Sesar ini dibedakan menjadi dua jenis, yaitu sesar geser menganan (Right-Lateral Strike-Slip fault), sesar geser mengiri (Left-Lateral Strike-Slip Fault). Ilustrasi sesar geser dapat dilihat pada gambar 2.6. Gambar 2.6. Patahan Geser Pada batas lempeng yang berupa sesar, sering kali ditemui gempa-gempa kecil sebelum terjadinya sebuah gempa besar, seperti halnya dijelaskan dalam Gambar 2.7 dibawah ini: Gambar 2.7 Karakteristik Bidang Sesar Apabila bidang kontak dari sesar rata, maka tidak akan terjadi akumulasi energi, kemungkinan tidak akan terjadi gempa , karena blok-blok yang berbatasan saling melewati begitu saja. Energi yang terjadi kecil dan masih dapat diimbangi oleh sifat elastik dari lempeng. Tetapi, bidang kontak sesar biasanya tidak rata sehingga pada waktu terjadi kontak, blok-blok tektonik yang bertemu pada suatu saat akan mengalami mekanisme saling menahan atau mengunci sehingga kedua blok tertahan dan tidak dapat bergerak. Pada saat itu akan terjadi akumulasi energi akibat adanya dua gaya yang berlawanan arah, energi yang terkumpul semakin lama semakin besar sampai pada suatu saat akumulasi energi tersebut tidak dapat diibangi oleh elastisitas dari bidang kontak. Blokblok lempeng yang tadi saling mengunci akan terlepas disertai pelepasan energi yang menjadi gelombang gempa. Setelah pelepasan energi tersebut, kedua blok lempeng akan mulai bergerak kembali sampai pada suatu saat blok – blok lempeng itu akan menemukan keadaan stabil lagi. (Honggorahardjo, 2009) KESIMPULAN Lempeng tektonik terbentuk oleh kolaborasi antara lempeng benua dan lempeng samudera dan upper mantle yaitu lithosfer mengapung diatas asthenosfer yang lebih plastis dan selalu aktif mencari keseimbangan pada bumi, dimana kegiatan-kegiatan tektonika tersebut akan merubah bentuk muka bumi baik ketinggian ekstrim sampai palung yg sangat dalam, itu semua bisa disebabkan oleh proses tektonika ataupunnon-tektonika. Ada 3 jenis pergerakan lempeng : 1. Transform (pergeseran). 2. Divergent (penarikan atau saling menjauhi). 3. Convergent (pertemuan atau pergesekan). Ada 3 jenis sesar : 1. Sesar naik. 2. Sesar normal/turun. 3. Sesar geser. Daftar Pustaka Alzair, Hendra. 2016. Pengertian lempeng tektonik. http://hendraalzair.blogspot.co.id/2016/05/tektonik-lempeng.html. Diakses pada 03/10/2017 Honggorahardjo, Aris Phyrus. 2009. Pemodelan tingkat aktivitas sesar cimandiri berdasarkan data deformasi permukaan. Skripsi. FITK, Teknik Geodesi dan Geomatika, Institut Teknologi Bandung. Zakaria, Zulfialdi. 2007. Aplikasi tektonik lempeng dalam sumber daya mineral, energid an kewilayahan. Jurnal. Bulletin of Scientific Contribution Vol.5 No.2 April: 123-131 TUGAS TEKTONIKA “Makalah Tektonik Lempeng” Rizky Yusuf 072.14.097 TEKNIK GEOLOGI Fakultas Teknologi Kebumian dan Energi UNIVERSITAS TRISAKTI JAKARTA BARAT 2017
