Model-model model Struktur Bumi dan Teori Tektonik Lempeng (Makalah Fisika Kebumian dan Keantariksaan) Oleh: Adeliya Ayu Anggraeni Ani Latifatun Naj’iyah Reny Widyanti Sestika Sari 1923022004 1923022012 1923022018 1923022014 FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN MAGISTER PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS LAMPUNG 2020 DAFTAR ISI Halaman COVER ............................................................................................................... i DAFTAR ISI ...................................................................................................... ii DAFTAR TABEL ............................................................................................. iii DAFTAR GAMBAR......................................................................................... iv I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ........................................................................................ 1 B. Rumusan Masalah ................................................................................... 1 C. Tujuan Penulisan ..................................................................................... 2 D. Manfaat Penulisan ................................................................................... 2 II. PEMBAHASAN A. Bentuk dan Ukuran Bumi ........................................................................ 3 B. Interior Bumi........................................................................................... 4 C. Litosfer Dan Strukturnya ......................................................................... 8 D. Teori Tektonik Lempeng ....................................................................... 12 III. PENUTUP A. Kesimpulan .......................................................................................... 18 B. Saran .................................................................................................... 19 DAFTAR PUSTAKA ii DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1. Ukuran Bumi ................................................................................................ 4 iii DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1. Tipe gelombang seismic ............................................................................. 5 2. Pembagian Lapisan Bumi ........................................................................... 6 3. Pembagian Interior Bumi ............................................................................ 6 4. Penampang Bumi...................................................................................... 10 5. Peta tektonik kepulauan Indonesia, tampak zona subduksi dan sesar aktif 16 iv I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa adalah ilmu yang mempelajari bumi dalam tata surya dan lapisan-lapisannya dari pusat bumi sampai puncak atmosfer atau rumbai-rumbai bumi (fring of the earth). Sains ini terkait dengan disiplin ilmu geologi, geofisika, geodesi, geografi, oseanografi, metereologi, klimatologi, sains atmosfer, aeronomi dan astronomi. Di dalam ilmu pengetahuan bumi dan antariksa dipelajari lapisan-lapisan bumi seperti litosfer, hidrosfer, atmosfer dan ruang angkasa diluar atmosfer bumi yang disebut antariksa. Bentuk bumi sebagai mana yang telah kita tahu selama ini adalah bulat tetapi seberapa besar ukuran bumi itu sendiri akan dibahas dalam makalah ini. Interior bumi merupakan bagian dalam bumi lapisan-lapisan apa saja yang ada didalamnya, sedangkan Litosfer yaitu lapisan kerak bumi yang paling luar dan terdiri atas batuan dengan ketebalan rata-rata 1200 km. Litosfer adalah lapisan kerak bumi yang paling atas yang terdiri dari batuan. Kemudian teori tektonika Lempeng (Plate Tectonics) adalah teori dalam bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Dalam hal ini penulis akan membahas struktur bumi meliputi bentuk dan ukuran bumi, interior bumi, litosfer, dan lempeng tektonik. B. Rumusan Masalah Beberapa rumusan masalah dalam makalah ini diantaranya: 1. Bagaimana bentuk dan ukuran bumi? 2. Apa saja interior bumi? 1 3. Apa pengertian litosfer dan bagaimana strukturnya? 4. Bagaimana teori mengenai tektonik lempeng? C. Tujuan Penulisan Adapun tujuan dalam penyusunan makalah diantaranya: 1. Penulis dapat menjelaskan tentang bentuk dan ukuran bumi. 2. Penulis dapat menjelaskan tentang interior bumi. 3. Penulis dapat menjelaskan tentang litosfer dan strukturnya. 4. Penulis dapat menjelaskan tentang lempeng tektonik dan bentuknya. D. Manfaat Penulisan Adapun manfaat penulisan makalah ini adalah sebagai berikut. 1. Bagi mahasiswa Penulis melakukan penulisan makalah ini diharapkan dapat bermanfaat bagi para mahasiswa, diantaranya untuk menambah pengetahuan tentang Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa umumnya dan struktur bumi yang meliputi bentuk dan ukuran, interior bumi, litosfer, dan lempeng tektonik khususnya, serta menjadi referensi bagi mahasiswa untuk membuat makalah dalam bahasan serupa. 2. Bagi penulis Manfaat untuk penulis yaitu memperluas wawasan dan pengetahuan tentang Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa, terutama masalah struktur bumi yang meliputi bentuk dan ukuran, interior bumi, litosfer, dan lempeng tektonik, serta sebagai bahan acuan dalam pembuatan makalah selanjutnya. 3. Manfaat untuk penulis selanjutnya Manfaat penulisan makalah ini untuk penulis selanjutnya adalah dapat digunakan sebagai contoh dalam pembuatan makalah yang akan datang. 2 I. PEMBAHASAN A. Bentuk dan Ukuran Bumi 1. Bentuk Bumi Bentuk planet Bumi sangat mirip dengan bulat pepat (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan buncitan pada bagian khatulistiwa. Buncitan ini terjadi karena rotasi Bumi, menyebabkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter rata-rata dari bulatan Bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara katulistiwa ke kutub utara melalui kota Paris, Perancis. Topografi lokal sedikit bervariasi dari bentuk bulatan ideal yang mulus, meski pada skala global, variasi ini sangat kecil. Bumi memiliki toleransi sekitar satu dari 584, atau 0,17% dibanding bulatan sempurna (reference spheroid), yang lebih mulus jika dibandingkan dengan toleransi sebuah bola biliar, 0,22%. Lokal deviasi terbesar pada permukaan bumi adalah gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena buncitan khatulistiwa, bagian bumi yang terletak paling jauh dari titik tengah bumi sebenarnya adalah gunung Chimborazo di Ekuador. Proses alam endogen/tenaga endogen adalah tenaga Bumi yang berasal dari dalam Bumi. Tenaga alam endogen bersifat membangun permukaan Bumi ini. Tenaga alam eksogen berasal dari luar Bumi dan bersifat merusak. Jadi kedua tenaga itulah yang membuat berbagai macam relief di muka Bumi ini seperti yang kita tahu bahwa permukaan Bumi yang kita 3 huni ini terdiri atas berbagai bentukan seperti gunung, lembah, bukit, danau, sungai, dan sebagainya. Adanya bentukan-bentukan tersebut, menyebabkan permukaan Bumi menjadi tidak rata. Bentukan-bentukan tersebut dikenal sebagai relief Bumi. 2. Ukuran Bumi Ukuran bumi dinyatakan dalam Tabel 1 berikut. Tabel 1. Ukuran Bumi Ciri Fisik Bumi Jari-jari Rata-rata Jari-Jari Khatulistiwa Jari-Jari Kutub Kepepatan Keliling Luas permukaan Volume Massa Massa jenis rata-rata Gravitasi permukaan di khatulistiwa Kecepatan lepas Kecepatan rotasi Kemiringan sumbu Albedo 6,371.0 km 6.378,1 km 6.356,8 km 0,0033528 40.075,02 km (khatulistiwa) 40.007,86 km (meridian) 40.041,47 km (rata-rata) 510.072.000 km² 148.940.000 km² daratan (29,2 %) 361.132.000 km² perairan (70,8 %) 1,0832073×1012 km3 5,9736×1024 kg 5,5153 g/cm3 9,780327 m/s² 0,99732 g 11,186 km/s 1674,4 km/jam 23,439281o 0,367 B. Interior Bumi 1. Meneliti interior bumi Susunan interior bumi dapat diketahui berdasarkan dari sifat-sifat fisika bumi (geofisika). Sebagaimana kita ketahui bahwa bumi mempunyai sifatsifat fisik seperti misalnya gaya tarik (gravitasi), kemagnetan, kelistrikan, merambatkan gelombang (seismik), dan sifat fisika lainnya. Melalui sifat 4 fisika bumi inilah para akhli geofisika mempelajari susunan bumi, yaitu misalnya dengan metoda pengukuran gravitasi bumi (gaya tarik bumi), sifat kemagnetan bumi, sifat penghantarkan arus listrik, dan sifat menghantarkan gelombang seismik. Metoda seismik adalah salah satu metoda dalam ilmu geofisika yang mengukur sifat rambat gelombang seismik yang menjalar di dalam bumi. Pada dasarnya gelombang seismik dapat diurai menjadi gelombang Primer (P) atau gelombang Longitudinal dan gelombang Sekunder (S) atau gelombang Transversal. Sifat rambat kedua jenis gelombang ini sangat dipengaruhi oleh sifat dari material yang dilaluinya. Gelombang P dapat menjalar pada material berfasa padat maupun cair, sedangkan gelombang S tidak dapat menjalar pada materi yang berfasa cair. Perbedaan sifat rambat kedua jenis gelombang inilah yang dipakai untuk mengetahui jenis material dari interior bumi. Gambar 1 Tipe gelombang seismic (Adapted from, Beatty, 1990.) 5 2. Model interior bumi Model interior bumi disajikan dalam gambar 2 berikut Gambar 2 Pembagian Lapisan Bumi (Adapted from, Beatty, 1990.) Berdasarkan studi terhadap gelombang seismik ini, model interior bumi adalah inti dalam, inti luar, mantel bawah, daerah transisi, dan kerak bumi. Gambar 3 Pembagian Interior Bumi (Adapted from, Beatty, 1990.) Inti dalam merupakan 1,7% masa bumi; kedalaman 5.150-6.370 kilometer (3.219 - 3.981 mil). Inti dalam padat, terlepas dari mantel, 6 melayang di dalam inti luar yang melebur. Di percaya merupakan bagian padat akibat tekanan dan pendinginan. a) Inti luar merupakan 30,8% masa bumi; kedalaman 2.890-5.150 kilometer (1.806 - 3.219 mil). Inti luar panas, merupakan fluida konduktif serta terjadi gerakan konveksi. Perpaduan lapisan konduktif dan rotasi bumi menghasilkan efek dinamo yang memelihara sistem kemagnetan bumi. Inti luar juga bertanggung jawab untuk menghaluskan lonjakan rotasi bumi. b) Mantel bawah terdiri dari 49,2% masa bumi; kedalaman 650-2.890 kilometer (406 -1.806 mil). Mantel bawah mengandung 72,9% masa mantel-kerak dan komposisinya sebagian besar silikon, magnesium,gan oksigen. Mungkin juga mengandung besi, kalsium, dan aluminium. c) Daerah Transisi adalah 7,5% dari masa bumi; kedalaman 400-650 kilometer (250-406 mil). Daerah Transisi atau mesosphere ,kadangkadan disebut juga fertile layer, mengandung 11,1% masa mantelkerak, sumber magma basaltik. Daerah Transisi juga mengandung kalsium, aluminum, dan garnet, yaitu mineral kompleks aluminumbearing silikat. Adanya garnet pada lapisan ini menyebabkan mudah padat jika dingin dan mengapung jika meleleh karena panas. Bagian yang meleleh bisa naik ke lapisan lebih tinggi sebagai magma. d) Mantel Atas merupakan 10,3% dari masa bumi; kedalaman 10-400 kilometer (6 - 250 mil). Mantel atas mengandung 15,3% masa mantel-kerak. Fragmen dari lapisan ini pernah diamati pada sabuk pegunungan yang tererosi dan pada letusan gunung api. Olivine (Mg,Fe)2SiO4 dan pyroxene (Mg,Fe)SiO3 adalah mineral utama yang ditemukan disini. Bagian atas Mantel Atas disebut asthenosphere. e) Kerak Samudra merupakan 0,099% of dari masa bumi; Kedalaman 0-10 kilometer (0 - 6 mil). Lempeng samudra mengandung 0,147% masa mantel-kerak. Sebagian besar kerak bumi terbentuk melalui aktivitas vulkanik.Sistem Punggung Samudra (oceanic ridge 7 system), yaitu sebuah jaringan gunung api selebar 40.000-kilometer (25.000 mil) , membentuk kerak samudra baru dengan kecepatan 17 km3 per tahun, menutupi lantai samudra dengan basalt. Hawaii dan Iceland adalah contoh akumulasi onggokan basalt. f) Kerak Benua merupakan 0,374% dari masa bumi; kedalaman 0-50 kilometer (0 - 31 mil). Kerak Benua mengandung 0,554% masa mantel-kerak. Lapisan ini adalah bagian terluar dari bumi dan berupa batuan crystalline.Terdiri dari mineral berdensitas rendah didominasi oleh kwarsa (SiO2) dan feldspars (metal-poor silicates). Kerak bumi (Kerak samudra dan benua) adalah permukaan bumi;yang merupakan bagian terdingin dari planet ini. Karena batuan dingin mengalami deformasi secara perlahan, kita menyebut lapisan ini sebagai lithosphere (lapisan yang kuat). C. Litosfer dan Strukturnya 1. Pengertian Litosfer Kata litosfer berasal dari bahasa Yunani yaitu lithos artinya batuan, dan sphera artinya lapisan. Litosfer yaitu lapisan kerak bumi yang paling luar dan terdiri atas batuan dengan ketebalan rata-rata 1200 km, umumnya lapisan ini terjadi dari senyawa kimia yang kaya akan SO2. Itulah sebabnya lapisan litosfer seringkali dinamakan lapisan silikat. Menurut Klarke dan Washington, batuan atau litosfer di permukaan bumi ini hampir 75% terdiri dari silikon oksida dan aluminium oksida. Penyusun utama lapisan litosfer adalah batuan yang terdiri dari campuran antar mineral sejenis atau tidak sejenis yang saling terikat secara gembur atau padat. Induk batuan pembentuk litosfer adalah magma, yaitu batuan cair pijar yang bersuhu sangat tinggi dan terdapat di bawah kerak bumi. Magma akan mengalami beberapa proses perubahan sampai menjadi batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf. 8 Litosfer memegang peranan penting dalam kehidupan tumbuhan. Tanah terbentuk apabila batu-batuan di permukaan litosfer mengalami degradasi, erosi maupun proses fisika lainnya menjadi batuan kecil sampai pasir. Selanjutnya bagian ini bercampur dengan hasil pemasukan komponen organis mahluk hidup yang kemudian membentuk tanah yang dapat digunakan sebagai tempat hidup organisme. Tanah merupakan sumber berbagai jenis mineral bagi mahluk hidup. Dalam wujud aslinya, mineral-mineral ini berupa batu-batuan yang treletak berlapis di permukaan bumi. Melalui proses erosi mineralmineral yang menjadi sumber makanan mahluk hidup ini seringkali terbawa oleh aliran sungai ke laut dan terdeposit di dasar laut. 2. Struktur Lapisan Kulit Bumi (Litosfer) Batuan bukanlah benda yang keras saja berupa batu dalam kehidupan sehari-hari, namun juga dalam bentuk tanah liat, abu gunung api, pasir, kerikil dan sebagainya. Tebal kulit bumi tidak merata, kulit bumi di bagian benua atau daratan lebih tebal daripada di bawah samudra. Bumi tersusun atas beberapa lapisan yaitu: a. Barisfer yaitu lapisan inti bumi yang merupakan bahan padat yang tersusun dari lapisan nife (niccolum = nikel dan ferum = besi) jari jari barisfer ± 3.470 km. b. Lapisan antara yaitu lapisan yang terdapat di atas nife tebal 1700 km. Lapisan ini disebut juga asthenosfer mautle/mautel, merupakan bahan cair bersuhu tinggi dan berpijar. Berat jenisnya 5 gr/cm3. c. Litosfer yaitu lapisan paling luar yang terletak di atas lapisan antara dengan ketebalan 1200 km berat jenis rata-rata 2,8 gram/cm3. Litosfer, atau yang disebut juga kulit bumi terdiri dua bagian, yaitu: 1) Lapisan sial yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3. Pada lapisan sial (silisium dan alumunium) ini antara lain terdapat batuan sedimen, granit andesit jenis-jenis batuan metamor, dan 9 batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan sial dinamakan juga lapisan kerak bersifat padat dan batu bertebaran rata-rata 35 km. Kerak bumi ini terbagi menjadi dua bagian yaitu: - Kerak benua : merupakan benda padat yang terdiri dari batuan granit di bagian atasnya dan batuan beku basalt di bagian bawahnya. Kerak ini yang merupakan benua. - Kerak samudra : merupakan benda padat yang terdiri dari endapan di laut pada bagian atas, kemudian di bawahnya batuan batuan vulkanik dan yang paling bawah tersusun dari batuan beku gabro dan peridolit. Kerak ini menempati dasar samudra. 2) Lapisan sima (silisium magnesium) yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun oleh logam logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa SiO2 dan MgO lapisan ini mempunyai berat jenis yang lebih besar dari pada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt. Lapisan merupakan bahan yang bersipat elastis dan mepunyai ketebalan rata-rata 65 km. Perhatikan gambar penampang bumi berikut ini: Gambar 4. Penampang Bumi 3. Material Pembentuk Litosfer Litosfer tersusun atas tiga macam material utama dengan bahan dasar pembentukannya adalah magma dengan berbagai proses yang berbedabeda. Berikut merupakan material batuan penyusun litosfer: 10 1) Batuan Beku (Igneous Rock) Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma pijar yang membeku menjadi padat, dengan sekitar 80% material batuan yang menyusun batuan kerak bumi adalah batuan beku. Berdasarkan tempat terbentuknya magma beku. batuan beku dibagi menjadi tiga macam : a. Batuan Beku Dalam (Plutonik/Abisik) Batuan beku dalam terjadi dari pembekuan magma yang berlangsung perlahan-lahan ketika masih berada jauh di dalam kulit bumi. Contoh batuan beku dalam adalah granit, diotit, dan gabbro. b. Batuan Beku Gang/Korok Batuan beku korok terjadi dari magma yang membeku di lorong antara dapur magma dan permukaan bumi. Magma yang meresap di antara lapisan-lapisan litosfer mengalami proses pembekuan yang berlangsung lebih cepat, sehingga kristal mineral yang terbentuk tidak semua besar. Campuran kristal mineral yang besarnya tidak sama merupakan ciri batuan beku korok. c. Batuan Beku Luar Batuan beku luar terjadi dari magma yang keluar dari dapur magma membeku di permukaan bumi (seperti magma hasil letusan gunung berapi). Contoh batuan beku luar adalah : basalt, diorit, andesit, obsidin, scoria, batuan apung (bumice). 2) Batuan Sedimen (Sedimentary Rock) Batuan Sedimen merupakan batuan mineral yang telah terbentuk dipermukaan bumi yang mengalami pelapukan. Bagian - bagian yang lepas dari hasil pelapukan tersebut terlepas dan ditansportasikan oleh aliran air, angin, maupun oleh gletser yang kemudian terendapkan atau tersedimentasi dan terjadilah proses diagenesis yang menyebabkan endapan tersebut mengeras dan menjadi bantuan sedimen. 11 Batuan Sedimen berdasar proses pembentukannya terdiri atas : 1. Batuan Sedimen Klastik 2. Batuan Sedimen Kimiawi 3. Batuan Sedimen Organik Berdasar tenaga yang mengangkutnya Batuan Sedimen terdiri atas : 1. Batuan Sedimen Aeris atau Aeolis 2. Batuan Sedimen Glasial 3. Batuan Sedimen Aquatis 4. Batuan Sedimen Marine 3) Batuan Malihan (Metamorf) Batuan Malihan terbentuk karena terjadinya penambahan suhu atau penambahan tekanan yang tinggi dan terjadi secara bersamaan pada batuan sedimen. 4. Pemanfaatan litosfer Litosfer merupakan bagian bumi yang langsung berpengaruh terhadap kehidupan dan memiliki manfaat yang sangat besar bagi kehidupan di bumi. Litosfer bagian atas merupakan tempat hidup bagi manusia, hewan dan tanaman. Manusia melakukan aktifitas di atas litosfer. Selanjutnya litosfer bagian bawah mengandung bahan-bahan mineral yang sangat bermanfaat bagi manusia. Bahan-bahan mineral atau tambang yang berasal dari litosfer bagian bawah diantaranya minyak bumi dan gas, emas, batu bara, besi, nikel dan timah. D. Teori Tektonik Lempeng Teori Tektonika Lempeng (Plate Tectonics) adalah teori dalam bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Teori ini menyatakan bahwa lapisan terluar bumi terbuat dari suatu lempengan tipis dan keras masing saling bergerak relatif terhadap yang lainnya. Teori ini telah mencakup dan juga menggantikan Teori Pergeseran Benua yang 12 lebih dahulu dikemukakan pada paruh pertama abad ke-20 dan konsep seafloor spreading yang dikembangkan pada tahun 1960-an. Bagian terluar dari interior bumi terbentuk dari dua lapisan. Di bagian atas terdapat litosfer yang terdiri atas kerak dan bagian teratas mantel bumi yang kaku dan padat. Di bawah lapisan litosfer terdapat astenosfer yang berbentuk padat tetapi bisa mengalir seperti cairan dengan sangat lambat dan dalam skala waktu geologis yang sangat lama karena viskositas dan kekuatan geser (shear strength) yang rendah. Lebih dalam lagi, bagian mantel di bawah astenosfer sifatnya menjadi lebih kaku lagi. Penyebabnya bukanlah suhu yang lebih dingin, melainkan tekanan yang tinggi. Lapisan litosfer dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates). Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil. Lempeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer. Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas lempeng, baik divergen (menjauh), konvergen (bertumbukan), ataupun transform (menyamping). Setiap lempeng tektonik adalah kaku dan bergerak sebagai unit mekanis tunggal. Hal ini mengakibatkan bila sebagian bergerak maka satu unit lempeng akan bergerak. Perubahan kecil akan terjadi pada bagian tengah dan tentu saja kerusakan besar timbul pada bagian tepi karena bersinggungan langsung dengan lempeng yang lain. Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukan gunung, dan pembentukan palung samudera meurpakan contoh akibat dari pergerakan lempeng yang umumnya terjadi di daerah sepanjang batas lempeng. 1. Pergerakan Lempeng (Plate Movement) Lempeng-lempeng kulit bumi ber-gerak dari punggungan tengah samudera (mid oceanic ridge), dimana dibentuknya kerak baru, menuju garis busur vulkanik lainnya dan menuju rantai pegunungan aktif. Lempenglempeng tersebut saling bergerak, dengan cara bertumbukan, berpapas-an maupun menjauh. Batas lempeng secara luas digam-barkan oleh zona 13 gempa kegempaan aktif. Selain zona gempa aktif, pada kontak antara dua lempeng tersebut dapat terbentuk zonasi-zonasi lain yang memiliki aspek manfaat dan aspek kendala dengan ciri-cirinya yang khas. Zonasi-zonasi akibat gejala tumbukan lem-peng-lempeng dalam kerak bumi tersebut berupa: 1) Zonasi Gempa: Zona seismik yang aktif digunakan untuk identifikasi batas-batas plate 2) Zonasi Vulkanisme: Gunungapi (vulcano) banyak muncul di se-kitar sabuk seismik yang aktif (the active seismic belt) dari bumi. Munculnya gunungapi dapat di-gunakan untuk identifikasi batasbatas plate 3) Zonasi Magmatisme: Magmatisme berkaitan erat dengan kontak dua buah lempeng dari kerak bumi. Retakan-retakan akan terbentuk sebagai hasil deformasi gaya-gaya yang bekerja . Retakan-retakan yang dalam merupakan daerah lemah sebagai jalan aliran mag-ma ke permukaan bumi. 4) Zonasi Mineralisasi : Akibat munculnya gejala magmatisme 5) Zonasi Endapan Hidrokarbon: Daerah akumulasi minyakbumi & batubara 6) Zonasi Gerakan Tanah: Pada dae-rah tumbukan dua lempeng struktur geologi banyak berkembang dan merupakan daerah yang le-mah karena mempunyai aspek kebencanaan bagi pengembangan wilayah/lahan. Berdasarkan arah pergerakannya, perbatasan antara lempeng tektonik yang satu dengan lainnya (plate boundaries) terbagi dalam 3 jenis, yaitu divergen, konvergen, dan transform. Selain itu ada jenis lain yang cukup kompleks namun jarang, yaitu pertemuan simpang tiga (triple junction) dimana tiga lempeng kerak bertemu. 1) Batas Divergen Terjadi pada dua lempeng tektonik yang bergerak saling memberai (break apart). Ketika sebuah lempeng tektonik pecah, lapisan litosfer menipis dan terbelah, membentuk batas divergen. Pada 14 lempeng samudra, proses ini menyebabkan pemekaran dasar laut (seafloor spreading). Sedangkan pada lempeng benua, proses ini menyebabkan terbentuknya lembah retakan (rift valley) akibat adanya celah antara kedua lempeng yang saling menjauh tersebut. Pematang Tengah-Atlantik (Mid-Atlantic Ridge) adalah salah satu contoh divergensi yang paling terkenal, membujur dari utara ke selatan di sepanjang Samudra Atlantik, membatasi Benua Eropa dan Afrika dengan Benua Amerika. 2) Batas Konvergen Terjadi apabila dua lempeng tektonik tertelan ke arah kerak bumi yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu satu sama lain. Wilayah dimana suatu lempeng samudra terdorong ke bawah lempeng benua atau lempeng samudra lain disebut dengan zona tunjaman (subduction zones). Di zona inilah sering terjadi gempa. Pematang gunung api (volcanic ridges) dan parit samudra (oceanic trenhes) juga terbentuk di wilayah ini. 3) Batas Transfrom Terjadi apabila dua lempeng tektonik bergerak saling menggelangsar, yaitu bergerak sejajar namun berlawanan arah. Keduanya tidak saling memberai maupun saling menumpu. Batas transfrom umumnya berada didasar laut, namun ada juga yang berada didaratan, salah satunya adalah Sesar San Andreas di California, USA. Sesar ini meruppakan pertemuan antara Lempeng Amerika Utara yang bergerak ke Tenggara, degan lempeng Pasifik yang bergerak ke arah barat laut. 2. Batas Konvergen Batas konvergen ada 3 macam, yaitu: 1) antara lempeng benua dengan lempeng samudra 2) antara dua lempeng samudra, dan 3) antara dua lempeng benua. 15 Konvergen Lempeng Benua - Samudra (Oceanic - Continental) Apabila dua lempeng yang berbeda sifat saling mendekat, seperti lempeng samudra mendekati lempeng benua, maka umumnya lempeng samudra akan masuk ditekuk ke bawah lempeng benua. Tipe ini disebut sebagai tumbukan tipe Cordilera. Kadang-kadang lempeng samudra yang bergerak mendekati lempeng benua akan ditekuk ke atas sehingga seolah tersesar-sungkupkan, gejala tumbukan seperti ini disebut sebagai obdaksi. Ketika suatu lempeng samudra menunjam ke bawah lempeng benua, lempeng ini masuk ke lapisan astenosfer yang suhunya lebih tinggi, kemudian meleleh. Pada lapisan litosfer tepat di atasnya, terbentuklah deretan gunung berapi (volcanic mountain range). Sementara di dasar laut tepat di bagian terjadi penunjaman, terbentuklah parit samudra (oceanic trench). Pegunungan Andes di Amerika Selatan adalah salah satu pegunungan yang terbentuk dari proses ini. Pegunungan ini terbentuk dari konvergensi antara Lempeng Nazka dan Lempeng Amerika Selatan. Konvergen Lempeng Samudra - Samudra (Oceanic - Oceanic) Salah satu lempeng samudra menunjam ke bawah lempeng samudra lainnya, menyebabkan terbentuknya parit di dasar laut, dan deretan gunung berapi yang pararel terhadap parit tersebut, juga di dasar laut. Puncak sebagian gunung berapi ini ada yang timbul sampai ke permukaan, membentuk gugusan pulau vulkanik (volcanic island chain). Pulau Aleutian di Alaska adalah salah satu contoh pulau vulkanik dari proses ini. Pulau ini terbentuk dari konvergensi antara Lempeng Pasifik dan Lempeng AmerikaUtara. Konvergen Lempeng Benua - Benua (Continental - Continental) Salah satu lempeng benua menunjam ke bawah lempeng benua lainnya. Karena keduanya adalah lempeng benua, materialnya tidak terlalu padat dan tidak cukup berat untuk tenggelam masuk ke astenosfer dan meleleh. Wilayah di bagian yang bertumbukan mengeras dan menebal, membentuk deretan pegunungan non vulkanik (mountain range). 16 Pegunungan Himalaya dan Plato Tibet adalah salah satu contoh pegunungan yang terbentuk dari proses ini. Pegunungan ini terbentuk dari konvergensi antara Lempeng India dan Lempeng Eurasia. 3. Lempeng - Lempeng Utama Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu: a. Lempeng Afrika, meliputi Afrika - Lempeng Benua b. Lempeng Antarktika, meliputi Antarktika - Lempeng Benua c. Lempeng Australia, meliputi Australia (tergabung dengan Lempeng India antara 50 sampai 55 juta tahun yang lalu) - Lempeng Benua d. Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa - Lempeng Benua e. Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia Timur Laut - Lempeng Benua f. Lempeng Amerika Selatan, meliputi Amerika Selatan - Lempeng Benua g. Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik - Lempeng Samudera Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng India, Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca, Lempeng Cocos, Lempeng Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia. Pergerakan lempeng telah menyebabkan pembentukan dan pemecahan benua seiring berjalannya waktu, termasuk juga pembentukan superkontinen yang mencakup hampir semua atau semua benua. Superkontinen Rodinia diperkirakan terbentuk 1 miliar tahun yang lalu dan mencakup hampir semua atau semua benua di Bumi dan terpecah menjadi delapan benua sekitar 600 juta tahun yang lalu. Delapan benua ini selanjutnya tersusun kembali menjadi superkontinen lain yang disebut Pangaea yang pada akhirnya juga terpecah menjadi Laurasia (yang menjadi Amerika Utara dan Eurasia), dan Gondwana (yang menjadi benua sisanya). 17 Gambar 5 Peta tektonik kepulauan Indonesia, tampak zona subduksi dan sesar aktif Subduksi antara dua lempeng menyebabkan terbentuknya deretan gunung berapi dan parit samudra. Demikian pula subduksi antara Lempeng IndoAustralia dan Lempeng Eurasia menyebabkan terbentuknya deretan gunung berapi yang tak lain adalah Bukit Barisan di Pulau Sumatra dan deretan gunung berapi di sepanjang Pulau Jawa, Bali dan Lombok, serta parit samudra yang tak lain adalah Parit Jawa (Sunda). Lempeng tektonik terus bergerak. Suatu saat gerakannya mengalami gesekan atau benturan yang cukup keras sehingga mengakibatkan terjadi gempa bumi. Gempa bumi merupakan peristiwa bergetarnya bumi akibat pelepasan energi di dalam bumi secara tiba-tiba yang ditandai dengan patahnya lapisan batuan pada kerak bumi. Akumulasi energi penyebab terjadinya gempa bumi dihasilkan dari lempeng tektonik. Energi yang dihasilkan dipancarkan kesegala arah berupa gelombang gempa bumi sehingga efeknya dapat dirasakan sampai ke permukaan bumi. Gempabumi mempunyai sifat berulang, dalam arti bahwa suatu gempa bumi di suatu daerah akan terjadi lagi di masa yang akan datang dalam periode waktu tertentu (biasanya ratusan tahun). Istilah perulangan gempabumi ini dinamakan earthquake cycle. 18 Selanjutnya di dalam satu earthquake cycle terdapat beberapa fase atau tahapan mekanisme terjadinya gempa bumi yaitu fase interseismic, pre-seismic, co-seismic, dan post-seismic. tahapan-tahapan ini biasanya disertai dengan terjadinya deformasi pada sebagian kerak bumi. - Tahapan interseismic merupakan tahapan awal dari suatu siklus gempabumi. Pada tahap ini, energi dari dalam bumi menggerakkan lempeng kemudian terjadi akumulasi energi dibeberapa bagian lempeng tempat biasanya terjadi gempabumi (batas antar lempeng dan sesar) - Gempabumi (batas antar lempeng dan sesar) - Tahapan pre-seismic adalah tahapan sesaat sebelum terjadinya gempabumi - Tahapan co-seismic adalah tahapan ketika terjadinya gempabumi - Tahapan afterslip adalah tahapan ketika sisa-sisa energi gempa terlepaskan melalui gempa susulan yang kekuatannya lebih kecil dari kekuatan gempa utama - Tahapan post-seismic adalah tahapan ketika sisa-sisa energi gempa terlepaskan secara perlahan dalam kurun waktu yang lama sampai kondisi kembali ke tahap kesetimbangan awal yang baru. Sementara akibat dari gempa bumi juga dapat menimbulkan tsunami yang menghancurkan dan menghanyutkan bangunan-bangunan ringan di desa-desa atau dusun-dusun di tepi pantai. Berdasarkan jenis kerusakan akibat gempa bumi, yang paling banyak menimbulkan korban jiwa adalah tsunami dan gaya-gaya inersia yang ditimbulkan oleh gempa bumi. Sehubungan dengan uraian tersebut di atas, maka untuk menanggulangi bencana akibat gempa bumi dan bencana ikutannya, perlu disusun suatu petunjuk teknik penanggulangan bencana gempa di Indonesia. Tercakup di dalamnya pengkajian ulang terhadap Peta Zona Gempa yang telah digunakan oleh berbagai instansi di Indonesia untuk keperluan perancangan infra struktur tahan gempa. 19 II. PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan pembahasan pada bab II maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Bentuk Bumi sangat mirip dengan bulat pepat (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan buncitan pada bagian khatulistiwa. Diameter rata-rata dari bulatan Bumi adalah 12.742 km. 2. Interior bumi terdiri dari inti dalam, inti luar, mantel bawah, daerah transisi, dan kerak bumi. Litosfer adalah lapisan kerak bumi yang paling atas dengan ketebalan rata-rata 1200 km dan terdiri dari batuan. Lapisan litosfer dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates). Teori Tektonika Lempeng adalah teori dalam bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil. Lempeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer. Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas lempeng, baik divergen (menjauh), konvergen (bertumbukan), ataupun transform (menyamping). Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukan gunung, dan pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah sepanjang batas lempeng. B. Saran Setelah membahas dan mengkaji tentang struktur bumi yang meliputi bentuk dan ukuran bumi, interior bumi, litosfer dan lempeng tektonik, kita ketahui 20 bahwa materi makalah ini tidak terbatas pada materi ilmu pengetahuan alam (fisika) saja, tetapi juga ilmu pengetahuan sosial yang berupa ilmu bumi (geografi) karena kedua bidang studi tersebut memiliki keterkaitan dalam makalah ini. Sehingga tidak terjadi kekeliruan dalam pembahasan tersebut nantinya. 21 DAFTAR PUSTAKA Andriyani, G., Kahar, S., Awaluddin, M., & Meilano, I. (2012). Kajian Regangan Selat Bali Berdasarkan Data GNSS Kontinu Tahun 2009-2011. Jurnal Geodesi Undip, 1(1): 1-12 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. Tyasjono, Bayong. 2009. Ilmu Kebumian dan Antariksa (Cetakan Ketiga). Bandung: PT. Remaja Rosdakarya. Zakaria, Z., 2004, Kebencanaan Geologi dan Hubungannya dengan Aktivitas Tektonik di Jawa Barat Bagian Selatan. Jurnal Alami. 9 (2): 60-67. Zakaria, Zulfialdi. 2007. Aplikasi Tektonik Lempeng Dalam Sumber Daya Mineral, Energid An Kewilayahan. Jurnal Bulletin of Scientific Contribution. 5 (2) 123-131 22
