TEORI LEMPENG TEKTONIK

STRUKTUR LAPISAN BUMI

Atmosfer

Atmosfer adalah suatu kumpulan gas dan udara berupa lapisan tipis yang menyelubungi seluruh permukaan bumi. Ibarat sebuah jeruk, bumi merupakan gading buah jeruk sementara kulit jeruk adalah atmosfernya. Pada atmosfer inilah proses cuaca dan iklim berlangsung.

Litosfer

Litosfer merupakan suatu lapisan bumi yang berada di bawah atmosfer. Lithos berarti batu dan sphere (sphaira) artinya bulatan (lapisan). Jadi, litosfer dapat diartikan sebagai lapisan bumi yang mempunyai sifat keras, kaku dan rigid dengan ketebalan sekitar 0-70 km.

Litosfer terdiri dari dua lempeng yaitu :

· Lempeng Benua (0-10 km) yang mengandung lapisan sima.

· Lempeng Samudra (0-70 km) yang terdapat lapisan sial.

Astenosfer

Lapisan astenosfer terletak di bawah litosfer. Lapisan ini memiliki ketebalan 70-2.900 km yang berupa material padat bersifat seperti fluida. Karena sifatnya yang seperti fluida, lapisan ini pun labil sehingga saat terpengaruh arus konveksi, lapisan ini akan bergerak dan juga ikut menggerakkan lapisan yang ada di atasnya.

Suhu pada astenosfer mencapai kurang lebih 3000 derajat Celcius. Komposisi Mantel ini terbagi dalam beberapa bagian, yakni mantel bagian atas (upper mantle), astenosfer (bagian dari mantel), dan mantel bagian bawah. Jadi, dapat dikatakan bahwa astenosfer merupakan bagian dari mantel.

Barisfer

Barisfer merupakan lapisan inti bumi, yang tersusun dari lapisan nikel dan besi. Lapisan barisfer dapat dibedakan dalam 2 bagian, yaitu :

ü Outer Core berupa inti bumi bagian luar yang memiliki ketebalan 2900-4980 km. Bagian ini tersusun dari unsur besi dan nikel yang cair dengan suhu mencapat 3900 derajat Celcius.

ü Inner Core merupakan inti bumi yang teretak di bagian dalam dan memilikih ketebalan 4980-6370 km. Inner core ini tersusun dari unsur nikel yang padat meskipun suhunya mencapai 4800 derajat Celcius. Inner core memiliki tekanan yang besar sehingga menekan dan menjaga intinya agar tetap berada di tengah.

TEORI TERBENTUKNYA LEMPENG BUMI

1. Teori kontraksi (Contraction theory)

Teori ini dikemukakan pertama kali oleh Descrates (1596-1650). Ia menyatakan bahwa bumi semakin lama semakin susut dan mengkerut yang disebabkan oleh terjadinya proses pendinginan, sehingga di bagian permukaannya terbentuk relief berupa gunung, lembah, dan dataran.

Teori kontraksi didukung pula oleh James Dana (1847) dan Elie de Baumant (1852). Mereka berpendapat bahwa bumi mengalami pengerutan karena terjadi proses pendinginan di bagian dalam bumi yang mengakibatkan bagian permukaan bumi mengerut membentuk pegunungan dan lembah-lembah.

2. Teori dua benua (Laurasia-Gondwana theory)

Teori ini menyatakan bahwa pada awalnya bumi terdiri atas dua benua yang sangat besar, yaitu Laurasia di sekitar kutub utara dan Gondwana di sekitar kutub selatan bumi. Kedua benua tersebut kemudian bergerak perlahan ke arah equator bumi, sehingga akhirnya terpecah-pecah menjadi benua benua yang lebih kecil. Laurasia terpecah menjadi Asia,

Eropa dan Amerika Utara, sedangkan Gondwana terpecah menjadi Afrika, Australia dan Amerika Selatan. Teori Laurasia-Gondwana kali pertama kdikemukakan oleh Edward Zuess pada 1884.

3. Teori pengapungan benua (Continental drift theory)

Teori pengapungan benua dikemukakan oleh Alfred Wegener pada 1912. Ia menyatakan bahwa pada awalnya di bumi hanya ada satu benua maha besar yang disebut Pangea. Menurutnya benua tersebut kemudian terpecah- pecah dan terus bergerak melalui dasar laut. Gerakan rotasi bumi yang sentripugal, mengakibatkan pecahan benua tersebut bergerak ke arah barat menuju equator. Teori ini didukung oleh bukti-bukti berupa kesamaan garis pantai Afrika bagian barat dengan Amerika Selatan bagian timur, serta adanya kesamaan batuan dan fosil pada kedua daerah tersebut.

4. Teori konveksi (Convection theory)

Menurut teori konveksi yang dikemukakan oleh Arthur Holmes dan Harry H. Hess dan dikembangkan lebih lanjut oleh Robert Diesz, menyatakan bahwa di dalam bumi yang masih dalam keadaan panas dan berpijar terjadi arus konveksi ke arah lapisan kulit bumi yang berada di atasnya, sehingga ketika arus konveksi yang membawa materi berupa lava sampai ke permukaan bumi di mid oceanic ridge (punggung tengah samudera), lava tersebut akan membeku membentuk lapisan kulit bumi yang baru menggeser dan menggantikan kulit bumi yang lebih tua.

Bukti kebenaran teori konveksi adalah terdapatnya tanggul dasar samudera (Mid Oceanic Ridge), seperti Mid Atlantic Ridge dan Pasific-Atlantic Ridge. Bukti lainnya didasarkan pada penelitian umur dasar laut yang membuktikan bahwa semakin jauh dari punggung tengah samudera, umur batuan semakin tua. Artinya terdapat gerakan yang berasal dari Mid Oceanic Ridge ke arah berlawanan yang disebabkan oleh adanya arus konveksi dari lapisan di bawah kulit bumi.

5. Teori lempeng tektonik (Plate Tectonic theory)

Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa planet bumi terdiri atas sejumlah lapisan. Lapisan bagian atas bumi merupakan bagian yang tegar dan kaku berada pada suatu lapisan yang plastik atau cair. Hal ini mengakibatkan lapisan permukaaan bumi bagian atas menjadi tidak stabil dan selalu bergerak sesuai dengan gerakan yang berada di bawahnya. Keadaan inilah yang melatarbelakangi lahirnya teori Lempeng Tektonik. Lahirnya teori lempeng tektonik (tectonic Plate theory) pada tahun 1968 merupakan kenyataan mutakhir dalam geologi yang menunjukkan terjadinya evolusi bentuk permukaan bumi.

Teori lempeng tektonik dikemukakan oleh Tozo Wilso. Berdasarkan teori ini, kulit bumi atau litosfer terdiri atas beberapa lempeng tektonik yang berada di atas lapisan astenosfer, Lempeng-lempeng tektonik pembentuk kulit bumi selalu bergerak karena pengaruh arus konveksi yang terjadi pada lapisan astenosfer yang berada di bawah lempeng tektonik kulit bumi.

Litosfer sebagai lapisan paling luar dari badan bumi, bagaikan kulit ari pada kulit manusia dan merupakan lapisan kerak bumi yang tipis. Prinsip teori tektonik lempeng adalah kulit bumi terdiri atas lempeng-lempeng yang kaku dengan bentuk tidak beraturan. Dinamakan lempeng karena bagian litosfer mempunyai ukuran yang besar di kedua dimensi horizontal (panjang dan lebar), tetapi berukuran kecil pada arah vertikal (ketebalan). Bandingkan dengan daun meja, daun pintu, atau lantai di kelas kalian! Lempeng ini terdiri atas lempeng benua (tebal sekitar 40 km) dan lempeng samudera (tebal sekitar 10 km). Kedua lempeng tersebut berada di atas lapisan astenosfer dengan kecepatan rata-rata 10 cm/tahun atau 100 km/10 juta tahun.

Astenosfer merupakan suatu lapisan yang cair (kental) dan sangat panas. Panasnya cairan astenosfer senantiasa memberikan kekuatan besar dari dalam bumi untuk menggerakkan lempeng-lempeng secara tidak beraturan. Kekuatan ini dinamakan tenaga endogen yang telah menghasilkan berbagai bentuk di permukaan bumi. Di bumi ini litosfer terpecah-pecah menjadi sekitar 12 lempeng.

Teori lempeng tektonik banyak didukung oleh fakta ilmiah, terutama dari data penelitian geologi, geologi kelautan, kemagnetan purba, kegempaan, pendugaan paleontologi, dan pemboran laut dalam. Lahirnya teori lempeng tektonik sebenarnya merupakan jalinan dari berbagai konsep dan teori lama seperti Teori Apungan Benua, Teori Arus Konveksi, Teori Pemekaran Lantai samudera, dan Teori Sesar Mendatar, sebagaimana telah dijelaskan pada teori-teori di atas.

Berdasarkan kajian para ahli, lempeng tektonik yang tersebar di permukaan bumi dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Lempeng-lempeng tersebut selalu bergerak dan mendesak satu sama lain. Lempeng tektonik bagian atas disebut lempeng samudera, sedangkan lempeng tektonik pada bagian atas terdapat masa kontinen disebut lempeng benua. Kedua lempeng ini memiliki sifat yang berbeda. Apabila dua lempeng yang berbeda sifat tersebut saling mendekat, umumnya lempeng samudera akan ditekuk ke bawah lempeng benua hingga jauh ke dalam lapisan astenosfer. Bertemunya antara dua lempeng seperti ini dinamakan gerakan bertumbukan (subduction), sedangkan daerah yang menjadi tempat tumbukan lempeng- lempeng disebut subduction zone.

Selain saling mendekat kemudian bertumbukan, gerakan lempeng juga ada yang saling menjauh dengan lempeng lainnya, dinamakan gerak divergent atau disebut juga sebagai proses pemekaran. Hasil pemekaran lempeng yang berada di atas benua disebut rifting, sedangkan pemekaran yang berada di samudera disebut spreading. Contoh proses ini adalah pecahnya Benua Pangea pada Zaman Trias dengan membentuk celah sepanjang pinggiran Atlantik yang memisahkan Afrika dan Amerika Latin. Coba kamu perhatikan kedua benua tersebut! Pasti nampak seperti sebuah sobekan kertas yang keduanya menunjukkan ciri-ciri bekas sobekan yang berpasangan. Selain itu, ada juga gerakan lempeng yang hanya bersinggungan atau berpapasan, disebut juga transcurrent fault.

Sesar San Andreas, Patahan Legendaris di California

Patahan San Andreas adalah patahan geser di Kalifornia, Amerika Serikat, yang memiliki panjang 1.300 km. Patahan ini membentuk batas tektonik antara Lempeng Pasifik dan Lempeng Amerika Utara. Patahan San Andreas pertama kali ditemukan di Kalifornia Utara oleh profesor geologi Berkeley Andrew Lawson tahun 1895. Setelahgempa bumi San Francisco 1906, Lawson menemukan bahwa Patahan San Andreas membentang hingga ke Kalifornia Selatan.

Patahan San Andreas adalah batas geser antara Lempeng Pasifik dan Lempeng Amerika Utara.Garis patahan ini membagi California menjadi dua bagian dari Cape Mendocino ke perbatasan Meksiko. San Diego, Los Angeles dan Big Sur berada di atas Lempeng Pasifik. Sedangkan San Francisco, Sacramento dan Sierra Nevada berada di Lempeng Amerika Utara. Dan meskipun gempa legendaris melanda San Francisco tahun 1906, San Andreas Fault tidak melewati kota. Tapi masyarakat di daerah Desert Hot Springs, San Bernardino, Wrightwood, Palmdale, Gorman, Frazier Park, Daly City, Point Reyes Station dan Bodega Bay terletak tepat batas patahan ini.

Jenis Sesar San Andreas

Patahan San Andreas adalah tipe perbatasan lempeng transform atau pergeseran. Bayangkan anda menempatkan dua potong pizza di atas meja dan geser mereka melewati satu sama lain di mana mereka menyentuh sepanjang tepi batas potongan pizza. Bit pepperoni dari satu sisi runtuh di perbatasan ke sisi ikan teri. Hal yang sama terjadi dengan Sesar San Andreas, dan geologi dan bentang alam sepanjang keretakan raksasa ini sangat rumit.

Pergerakan Sesar San Andreas

Lempengan diantara San Andreas perlahan bergerak melewati satu sama lain dengan kecepatan beberapa per tahun - secepat kuku Anda tumbuh. Tapi ini bukan gerakan yang sering, itu adalah gerakan rata-rata. Selama bertahun-tahun lempengan akan terkunci tanpa gerakan sama sekali karena mereka mendorong terhadap satu sama lain. Tiba-tiba gaya tekan tersebut akan memaksa salah satu lapisan batuan runtuh, dan lempengan tergelincir beberapa kaki sekaligus. Runtuhan batu mengirimkan gelombang ke segala arah, dan itu adalah gelombang yang kita rasakan sebagai gempa bumi.

Sesar yang Terlihat di Permukaan

Di banyak tempat seperti Carrizo Plain (San Luis Obispo County) dan Olema Trough (Marin County), garisa patahan mudah untuk dilihat sebagai rangkaian scarps/tebing dan pegunungan lipatan Di tempat lain, batas patahan lebih halus karena sesar tidak bergerak dalam bertahun-tahun dan ditutupi dengan endapan alluvium, atau ditumbuhi dengan semak. Di San Bernardino dan Los Angeles Counties, banyak jalan di sepanjang patahan memotong melalui pegunungan besar, dengan banyak batuan yang hancur oleh gerakan sesar.

Ciri dari San Andreas Fault adalah batu yang berbeda di kedua sisi patahan. Selama 28 juta tahun, batu dari jarak yang jauh bertemu dengan batuan dari lokasi yang sangat berbeda. Blok Salinian granit di California tengah dan utara berasal di Southern California, dan beberapa bahkan mengatakan Meksiko utara. Pinnacles Monumen Nasional di Monterey County hanya setengah dari kompleks gunung berapi, bagian lain menjadi 200 mil tenggara di Los Angeles County dan dikenal sebagai Volkanik Neenach.

Patahan San Andreas

Patahan San Andreas (San Andreas Fault)adalah batas di mana dua lempeng tektonik - Lempeng Pasifik dan Lempeng Amerika Utara, bertemu. Patahan membentang di negara bagian California dari Mendocino ke perbatasan Meksiko, membelahnya menjadi dua bagian. San Diego, Los Angeles, dan Big Sur terletak di Lempeng Pasifik, sementara San Francisco, Sacramento dan Sierra Nevada berada di Lempeng Amerika Utara. Panjang patahan sekitar 1300 km dan kedalaman minimal 16 km ke dalam bumi.

Di Carrizo Plain, patahan San Andreas terlihat seperti palung yang terlihat spektakuler dari udara. Dilihat dari tanah, fitur ini tidak terlalu nampak. Pada beberapa bagian patahan yang tidak bergerak bertahun-tahun ditutupi dengan alluvium, atau ditumbuhi dengan semak. Di San Bernardino dan Los Angeles Counties, banyak jalan yang membentang sepanjang patahan dan melalui palung. Di Palmdale Highway 14, terlihat lapisan batuan keriput dan melengkung berdekatan dengan San Andreas.

California menderita ribuan gempa kecil setiap tahun, tetapi yang utama terjadi hanya setelah interval waktu yang panjang. Gempa besar terakhir terjadi di sepanjang patahan San Andreas adalah gempa San Francisco tahun 1906 yang berkekuatan 7,8. Sulit untuk memprediksi kapan gempa besar berikutnya akan menyerang, namun mungkin saja dalam waktu dekat. Sebuah studi baru oleh US Geological Survey menunjukkan bahwa California akan mengalami gempa bumi berkekuatan 8 atau gempa bumi besar dalam 30 tahun ke depan.