“Dan Dia menancapkan gunung-gunung di bumi supaya bumi itu tidak goncang bersama kamu, (dan Dia menciptakan) sungai-sungai dan jalan-jalan agar kamu mendapat petunjuk”
An-Nahl 16:15
“Dan kamu lihat gunung-gunung itu, kamu sangka dia tetap di tempatnya, padahal ia berjalan sebagai jalannya awan. (Begitulah) perbuatan Allah yang membuat dengan kokoh tiap-tiap sesuatu; sesungguhnya Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan”
An-Naml 27:88
Bagian luar interior bumi dibagi menjadi litosfer dan astenosfer berdasarkan perbedaan mekanis dan cara terjadinya perpindahan panas. Litosfer lebih dingin dan kaku sedangkan astenosfer lebih panas dan secara mekanik lemah. Selain itu, litosfer kehilangan panasnya melalui proses konduksi, sedangkan astenosfer juga memindahkan panas melalui konveksi dan memiliki gradien suhu yang hampir adiabatik. Pembagian ini sangat berbeda dengan pembagian bumi secara kimia menjadi inti, mantel, dan kerak. Litosfer sendiri mencakup kerak dan juga sebagian dari mantel. Suatu bagian mantel bias saja menjadi bagian dari litosfer atau astenosfer pada waktu yang berbeda, tergantung dari suhu, tekanan, dan kekuatan gesernya. Prinsip kunci tektonik lempeng adalah bahwa litosfer terpisah menjadi lempeng-lempeng tektonik yang berbeda-beda. Lempeng ini bergerak menumpang di atas astenosfer yang mempunyai viskoelastisitas sehingga bersifat seperti fluida. Pergerakan lempeng biasanya bisa mencapai 10-40 mm/a (secepat pertumbuhan.
Lempeng-lempeng ini tebalnya sekitar 100 km dan terdiri atas mantel litosferik yang di atasnya dilapisi dengan hamparan salah satu dari dua jenis material kerak. Yang pertama adalah kerak samudera atau yang sering disebut dengan "sima", gabungan dari silikon dan magnesium. Jenis yang kedua yaitu kerak benua yang sering disebut "sial", gabungan dari silikon dan aluminium. Kedua jenis kerak ini berbeda dari segi ketebalan dimana kerak benua memiliki ketebalan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kerak samudera. Ketebalan kerak benua mencapai 30-50 km sedangkan kerak samudera hanya 5-10 km. Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate boundary), yaitu daerah dimana aktivitas geologis umumnya terjadi seperti gempa bumi dan pembentukan kenampakan topografis seperti gunung, gunung berapi, dan palung samudera. Kebanyakan gunung berapi yang aktif di dunia berada di atas batas lempeng, seperti Cincin Api Pasifik (Pacific Ring of Fire) di Lempeng Pasifik yang paling aktif dan dikenal luas.
Lempeng tektonik bisa merupakan kerak benua atau samudera, tetapi biasanya satu lempeng terdiri atas keduanya. Misalnya, Lempeng Afrika mencakup benua itu sendiri dan sebagian dasar Samudera Atlantik dan Hindia. Perbedaan antara kerak benua dan samudera ialah berdasarkan kepadatan material pembentuknya. Kerak samudera lebihpadat daripada kerak benua dikarenakan perbedaan perbandingan jumlah berbagai elemen, khususnya silikon. Kerak samudera lebih padat karena komposisinya yang mengandung lebih sedikit silikon dan lebih banyak materi yang berat. Dalam hal ini, kerak samudera dikatakan lebih bersifat mafik ketimbang felsik. Maka, kerak samudera umumnya berada di bawah permukaan laut seperti sebagian besar Lempeng Pasifik, sedangkan kerak benua timbul ke atas permukaan laut, mengikuti sebuah prinsip yang dikenal dengan isostasi.
Jenis-jenis Batas Lempeng
Tiga jenis batas lempeng (plate boundary). Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan fenomenayang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah:
- 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.
- Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain.Mid-oceanic ridgedan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen
- 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 potonganlempeng 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).
Kekuatan Penggerak Pergerakan Lempeng
Pergerakan lempeng tektonik bisa terjadi karena kepadatan relatif litosfer samudera dankarakter astenosfer yang relatif lemah. Pelepasan panas dari mantel telah didapati sebagaisumber asli dari energi yang menggerakkan tektonik lempeng. Pandangan yang disetujuisekarang, meskipun masih cukup diperdebatkan, adalah bahwa kelebihan kepadatanlitosfer samudera yang membuatnya menyusup ke bawah di zona subduksi adalah sumber terkuat pergerakan lempeng. Pada waktu pembentukannya di mid ocean ridge, litosfer samudera pada mulanya memiliki kepadatan yang lebih rendah dari astenosfer disekitarnya, 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 lempeng. Kelemahan astenosfer memungkinkan lempeng untuk bergerak secara mudah menuju ke arah zona subduksi
Meskipun subduksi dipercaya sebagai kekuatan terkuat penggerak pergerakan lempeng, masih ada gaya penggerak lain yang dibuktikan dengan adanya lempeng seperti lempeng Amerika Utara, juga lempeng Eurasia yang bergerak tetapi tidak mengalami subduksi dimanapun. 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.
Gaya Gesek
Basal drag
Arus konveksi berskala besar di mantel atas disalurkan melalui astenosfer, sehingga pergerakan didorong oleh gesekan antara astenosfer dan litosfer.
Slab suction
Gravitasi
Runtuhan gravitasi
Pergerakan lempeng terjadi karena lebih tingginya lempeng di oceanic ridge. Litosfer samudera yang dingin menjadi lebih padat daripada mantel panas yang merupakan sumbernya, maka dengan ketebalan yang semakin meningkat lempeng ini tenggelam kedalam mantel untuk mengkompensasikanberatnya, menghasilkan sedikit inklinasi lateral proporsional dengan jarak darisumbu ini. Dalam teks-teks geologi pada pendidikan dasar, proses ini sering disebut sebagai sebuah dorongan. Namun, sebenarnya sebutan yang lebih tepat adalah runtuhan karena topografi sebuah lempeng bisa jadi sangat berbeda-bedadan topografi pematang (ridge) yang melakukan pemekaran hanyalah fitur yang paling dominan. Sebagai contoh, pembengkakan litosfer sebelum ia turun ke bawah lempeng yang bersebelahan menghasilkan kenampakan yang bisamempengaruhi topografi. Lalu, mantel plume yang menekan sisi bawah lempeng tektonik bisa juga mengubah topografi dasar samudera.
Slab-pull (tarikan lempengan).
Pergerakan lempeng sebagian disebabkan juga oleh berat lempeng yang dingin dan padat yang turun ke mantel di palung samudera. Ada bukti yang cukup banyak bahwa konveksi juga terjadi di mantel dengan skala cukup besar.Pergerakan ke atas materi di mid-oceanic ridge mungkin sekali adalah bagian dari konveksi ini. Beberapa model awal Tektonik Lempeng menggambarkan bahwa lempeng-lempeng ini menumpang di atas sel-sel seperti ban berjalan. Namun, kebanyakan ilmuwan sekarang percaya bahwa astenosfer tidaklah cukup kuat untuk secara langsung menyebabkan pergerakan oleh gesekan gaya-gaya itu. Slabpull sendiri sangat mungkin menjadi gaya terbesar yang bekerja pada lempeng.Model yang lebih baru juga memberi peranan yang penting pada penyerotan(suction) di palung, tetapi lempeng seperti Lempeng Amerika Utara tidak mengalami subduksi di manapun juga, tetapi juga mengalami pergerakan sepertijuga Lempeng Afrika, Eurasia, dan Antarktika. Kekuatan penggerak utama untuk pergerakan lempeng dan sumber energinya itu sendiri masih menjadi bahan risetyang sedang berlangsung.
Gaya dari luar
Dalam studi yang dipublikasikan pada edisi Januari-Februari 2006 dari bulletin Geological Society of America Bulletin, sebuah tim ilmuwan dari Italia dan AmerikaSerikat berpendapat bahwa komponen lempeng yang mengarah ke barat berasal darirotasi Bumi dan gesekan pasang bulan yang mengikutinya. Mereka berkata karena Bumi berputar ke timur di bawah bulan, gravitasi bulan meskipun sangat kecil menarik lapisan permuikaan bumi kembali ke barat. Beberapa juga mengemukakan ide controversial bahwa hasil ini mungkin juga menjelaskan mengapa Venus dan Mars tidak memiliki lempeng tektonik, yaitu karena ketiadaan bulan di Venus dan kecilnya ukuran bulan Mars untuk memberi efek seperti pasang di bumi. Pemikiran ini sendiri sebetulnya tidaklah baru. Hal ini sendiri aslinya dikemukakan oleh bapak dari hipotesis ini sendiri, Alfred Wegener, dan kemudian ditentang fisikawan Harold Jeffreys yang menghitung bahwa besarnya gaya gesek yang diperlukan akan dengan cepat membawa rotasi bumi untuk berhenti sejak waktu lama. Banyak lempeng juga bergerak ke utara dan barat,bahkan banyaknya pergerakan ke barat dasar Samudera Pasifik adalah jika dilihat dari sudut pandang pusat pemekaran (spreading) di Samudera Pasifik yang mengarah ketimur. Dikatakan juga bahwa relatif dengan mantel bawah, ada sedikit komponen yang mengarah ke barat pada pergerakan semua lempeng.
Signifikansi relatif masing-masing mekanisme
Pergerakan lempeng berdasar pada data satelit GPS NASA JPL. Vektor disini menunjukkan arah dan magnitudo gerakan. Vektor yang sebenarnya pada pergerakan sebuah planet harusnya menjadi fungsi semua gaya yang bekerja pada lempeng itu. Namun, masalahnya adalah seberapa besar setiap proses ambil bagian dalam pergerakan setiap lempeng. Keragaman kondisi geodinamik dan sifat setiap lempeng seharusnya menghasilkan perbedaan dalam seberapa proses-proses tersebut secara aktif menggerakkan lempeng. Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan melihat laju di mana setiap lempeng bergerak dan mempertimbangkan bukti yang ada untuk setiap kekuatan penggerakan dari lempeng ini sejauh mungkin. Salah satu hubungan terpenting yang ditemukan adalah bahwa lempeng litosferik yang lengket pada lempeng yang tersubduksi bergerak jauh lebih cepat daripada lempeng yang tidak.
Misalnya, Lempeng Pasifik dikelilingi zona subduksi (Ring of Fire) sehingga bergerak jauh lebih cepat dari pada lempeng di Atlantik yang lengket pada benua yang berdekatan dan bukan lempeng tersubduksi. Maka, gaya yang berhubungkan dengan lempeng yangbergerak ke bawah (slab pull dan slab suction) adalah kekuatan penggerak yang menentukan pergerakan lempeng kecuali untuk lempeng yang tidak disubduksikan. Walau bagaimanapun juga, kekuatan penggerak pergerakan lempeng itu sendiri masih menjadi bahan perdebatan dan riset para ilmuwan.
Lempeng-lempeng utama
Ø Peta lempeng-lempeng tektonik Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu:
Ø Lempeng Afrika, meliputi Afrika - Lempeng benua
Ø Lempeng Antarktika, meliputi Antarktika - Lempeng benua
Ø Lempeng Australia, meliputi Australia (tergabung dengan Lempeng India antara50 sampai 55 juta tahun yang lalu)- Lempeng benua
Ø Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa - Lempeng benua
Ø Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia timur laut - Lempeng benua
Ø Lempeng Amerika Selatan, meliputi Amerika Selatan - Lempeng benua
Ø 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 menjadidelapan 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).
Perairan Indonesia
Perairan Indonesia
Pengetahuan tentang topografi dasar laut di dapat bermula dari adanya pemetaan laut secara sederhana, yaitu berupa pengukuran kedalaman dasar laut dengan mengulur tali atau kabel yang diberi bandul pemberat ke dalam laut hingga menyentuh dasar laut,namun teknik ini banyak kekurangan dan kelemahannya
Pengetahuan tentang hal ini baru mengalami kemajuan setelah ditemukan alat perumgema (Echo Sounder). Cara kerja alat ini berdasarkan pada prinsip perambatan dan pemantulan bunyi dalam air. Isyarat bunyi dipancarkan dari kapal merambat dengan kecepatan rata-rata 1.600 meter/detik, hingga menyentuh dasar laut dan gema yang dipantulkan kemudian ditangkap kembali. Jarak waktu yang diperlukan untuk perambatan bolak-balik diterjemahkan menjadi kedalaman laut di tempat itu. Berdasarkan kedalaman lautnya, perairan Indonesia terbagi menjadi dua, yaitu :
1. Perairan dangkal berupa paparan (Shelf), adalah zone di laut terhitung mulai dari garissurut terendah hingga kedalaman sekitar 200 meter, yang kemudian biasanya disusuldengan lereng yang lebih curam ke arah laut dalam. Di Indonesia terdapat 2 paparan luas, yaitu Paparan Sunda di sebelah barat dan paparan Arafura-Sahul di sebelah timur. Paparan Sunda merupakan paparan benua (Continental Shelf) yang terluas di dunia. Paparan ini menghubungkan pulau Jawa, Kalimantan, Sumatera, dengan daratan Asia, mencakup laut Cina, teluk Thailand, selat Malaka, dan laut Jawa. Paparan ini diduga merupakan daratan utuh yang menyatu dengan Jawa, Kalimantan, Sumatera dan daratan Asia. Hal ini dibuktikan dengan adanya jejak dua system aliran sungai yang kini terbenam dalam laut (drowned river system), yaitu (1) sungai Sunda utara , dengan daerah hulu di Sumatera dan Kalimantan serta bermuara di laut Cina, (2) sungai Sunda Selatan, dengan daerah hulu di Jawa, Kalimantan selatan serta bermuara di selat Makasar.Paparan Arafura – Sahul terletak di sebelah utara Australia, karenanya paparan inidisebut juga paparan Australia utara ( Northern Australian Shelves).
2. Perairan laut dalam, terletak di antara kedua paparan dengan topografi yang kompleks. Seperti adanya basin dan palung, baik yang termasuk “trench” atau “trough”. Bentukan berupa basin dan palung tersebut terbagi menjadi dua kelompok, yaitu :
Kelompok Basin dan palung Maluku- Basin Morotai- Basin Bacan- Basin Mangole- Basin- Basin Gorontalo- Palung Ternate
Kelompok basin dan palung Banda- Basin Buru- Basin Banda Utara- Basin Banda selatan- Basin Manipa- Basin Ambalau- Basin Aru- Basin Flores- Basin Sawu- Basin Wetar - Palung Weber - Palung Butung
Topografi dasar laut
Topografi dasar laut
Adapun gambaran relie (topografi secara umum pada dasar laut, diantaranya:
1. Bentuk elevasi berupa punggungan- Ridge, adalah bentukan hasil proses peninggian di atas lautan (serupa dengan gunung didaratan) dengan lereng yang terjal dan curam.- Rise, sama dengan ridge, hanya kemiringan lerengnya landai.
2. Trench, yaitu bagian laut terdalam berbentuk seperti saluran yang seolah terpisahsangat dalam yang terdapat di perbatasan benua dengan kepulauan.
3. Continental Island (pulau-pulau benua), yaitu pulau yang menurut sifat geologinya merupakan bagian dari massa tanah daratan benua besar yang kemudian menjadi terpisah. Contohnya pulau Madagaskar.
4. Island Arc, yaitu kumpulan pulau yang terdiri dari batuan vulkanik dan sisa sedimen pada bagian permukaan dasar lautan
5. Mid – Oceanic- Volcanic Island, yaitu daerah yang terdiri dari pulau-pulau kecil yang terletak di tengah lautan, letaknya sangat jauh dari massa daratan.
6. Atol-atol, yaitu daerah yang terdiri dari kumpulan pulau-pulau yang sebagian tenggelam di bawah permukaan air.
7. Seamount dan Guyot- Seamount, adalah gunungapi yang muncul dari dasar lautan, tapi tidak dapat mencapaipermukaan laut, mempunyai lereng curam dan puncak runcing.- Guyot, sama dengan Seamount, hanya lerengnya landai dan puncaknya datar.
Peta Tektonik dan Gunung Berapi di Indonesia. Garis biru melambangkan batas antar lempeng tektonik, dan segitiga merah melambangkan kumpulan gunung berapi.
Topografi dasar laut yang kompleks di Indonesia disebabkan karena kawasan ini merupakan pertemuan dari empat lempeng lithosfer, yaitu:
1. Lempeng Eurasia
2. Lempeng Filipina
3. Lempeng Pasifik
4. Lempeng samudera Hindia - Australia
0 komentar:
Posting Komentar