TEKTONIK LEMPENG

Teori tektonik lempeng merupakan teori yang menjelaskan mengenai bumi yang dinamis (mobil). Sudah sejak lama para ahli kebumian mengetahui bahwa daratan-daratan yang ada di muka bumi ini sebenarnya tidaklah tetap di tempatnya, tetapi secara berlahan daratan-daratan tersebut bermigrasi di sepanjang bola bumi. Revolusi dalam ilmu pengetahuan kebumian sudah dimulai sejak awal abad ke 19, yaitu ketika munculnya suatu hipotesa tentang benua-benua yang bersifat mobil yang ada di permukaan bumi. Sebenarnya teori tektonik lempeng sudah muncul ketika gagasan mengenai hipotesa Pengapungan Benua (Continental Drift) diperkenalkan pertama kalinya oleh Alfred Wegener (1915) dalam bukunya “The Origins of Oceans and Continents”. Semakin berkembangnya pengetahuan manusia, berbagai teori mengenai mekanisme pergerakan lempeng mulai bermunculan mulai dari teori pengapungan benua,  tektonik lempeng hingga plume tectonics. Plume tectonics merupakan sesuatu yang sulit dijelaskan mekanismenya secara teori tektonik lempeng, namun bukti fisiknya memang ada dari adanya gempa yang sangat dalam sekitar 800 km.

Lempeng tektonik terbentuk oleh kerak benua (continental crust) ataupun kerak samudra (oceanic crust), dan lapisan batuan teratas dari mantel bumi. Kerak benua dan kerak samudra, beserta lapisan teratas mantel ini dinamakan litosfer. Menurut teori Lempeng Tektonik, lapisan terluar bumi kita terbuat dari suatu lempengan tipis dan keras yang masing-masing saling bergerak relatif terhadap yang lain. Gerakan ini terjadi secara terus-menerus sejak bumi ini tercipta hingga sekarang. Teori Lempeng Tektonik muncul sejak tahun 1960-an, dan hingga kini teori ini telah berhasil menjelaskan berbagai peristiwa geologis, seperti gempa bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, juga tentang bagaimana terbentuknya gunung, benua, dan samudra.

Pada masa kini, teori tektonik lempeng dianggap sebagai dasarnya dasar dalam geologi. Hampir semua aspek dalam geologi berakar ke teori ini. Pemahaman mengenai tektonik lempeng sangat penting, karena juga berhubungan dengan eksplorasi komoditas berharga, bencana alam seperti gempa bumi dan tsunami, pembentukan landform bumi dan tujuan utama dari pemahaman tektonik lempeng adalah merekonstruksi bumi di masa depan.

Dari pengamatan seismic dan metode geofisika lainnya serta percobaan laboratorium, para ahli umumnya setuju dengan Hery Hess, bahwa  samudera merupakan hasil pemekaran yang terjadi karena arus konveksi pada mantel, melalui punggungan samudera (oceanic ridge). Konveksi adalah istilah fisika, yang berarti naik dan turunnya massa fluida secara spontan karena perbedaan densitas pada dua tempat. Pada umumnya, konveksi pada fluida menjadi sarana perpindahan panas dari satu posisi ke posisi lainnya, sehingga dapat dinamakan konveksi termal (thermal convection ). Ada 2 model konveksi mantel, yaitu lapisan tunggal yang mempengaruhi seluruh mantel, dan system dua lapisan konveksi dimana mantel bagian atas dan bagian bawah memiliki system konveksi sendiri. Batas system konveksi pada keduanya terletak pada bidang diskontinuitas seismic pada kedalaman 660 km. ada 3 kemungkinan konveksi mantel, yaitu pada astenosfer, pada keseluruhan mantel dan timbul dari batas inti mantel (mantel plume).

Uyeda menyatakan bahwa arus konveksi tidak berperan penting dalam gerakan lempeng, ada gaya lain selain arus konveksi yang mengendalikan lempeng litosfer, menrut Uyeda dan Forsyth gaya itu adalah “slab pull force” dan “ridge push”. Menurut Forsyth dan Uyeda, lempeng yang mengalami penunjaman tidak dikendalikan oleh tekanan dari luar untuk dapat menunjam ke astenosfer. Namun, lempeng tersebut dapat menunjam dengan sendirinya secara spontan karena lempeng tersebut lebih berat daripada astenosfer. Gaya tersebut yang disebabkan oleh perbedaan densitas dinamakan slab pull force. Selama subduksi, lempeng yang menunjam harus menggeser (displace) batuan pada astenosfer. Hal ini dapat menyebabkan aliran konveksi bergerak ke arah yang berlawanan dengan lempeng yang berada di atasnya. Batuan mantel yang muncul tersebut, terkonsentrasi sepanjang jalur sempit dengan struktur menyerupai dinding (wall-like structure) di bawah batas pemekaran lempeng karena densitasnya lebih rendah daripada mantel sekitarnya. Akibatnya, batuan mantel ini memiliki  gaya vertikal, yang mungkin dapat mendongkrak posisi litosfer menjadi lebih tinggi, sehingga litosfer memiliki energi potensial. Litosfer samudra yang baru terbentuk akan berada lebih tinggi dari litosfer yang lebih dulu terbentuk, sehingga memiliki kemiringan lereng. Akibat perbedaan kemiringan lereng tersebut, litosfer samudra memiliki gaya gravitasi yang menyebabkannya bergerak lateral menjauhi zona pemekaran. Komponen lateral ini dinamakan ridge push force.

 Ada empat jenis batasan lempeng, yang pertama batas divergen (pergerakan saling menjauh), menyebabkan terbentuknya atau memekarnya samudera dan terbentuknya pematang tengah samudera, serta aktivitas vulkanisme laut dalam yang menghasilkan lava basa. Yang kedua adalah batas konvergen (pergerakan saling mendekat), menyebabkan kerak menunjam ke dalam mantel sehingga terbentuk palung/zona subduksi, dan terbentuk pegunungan vulkanik dasar laut dengan magma yang cair. Yang ketiga batas transform (pergerakkan saling berpapasan), terjadi aktivitas vulkanik yang lemah dan gempa yang tidak kuat. Yang keempat zona batas lempeng, Tidak semua batas lempeng dapat dijelaskan secara sederhana seperti yang telah dijelaskan di atas. Pada beberapa daerah, batasnya tidak dapat dijelaskan dengan tegas karena deformasi pergerakan lempeng terjadi melebihi broad belt. Contohnya adalah zona antara lempeng Eurasia dan Afrika yang memiliki microplates. Karena itu, daerah tersebut memiliki struktur geologi yang sangat kompleks dan pola gempa bumi yang kompleks juga.

Akibat dari pergerakan-pergerakan lempeng tersebut terjadilah aktivitas geologi seperti vulkanisme, gempa bumi, mineralisasi, pengangkatan pegunungan.

Apakah anda percaya pada plate tectonic?

An-Naml 27:88, “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.”

Plate tectonic merupakan penyempurnaan teori-teori sebelumnya. Pada tahun 1960-an terkumpul berbagai macam data yang memperlihatkan bahwa benua itu berpindah. Teori ini berprinsip bahwa gaya utama yang bekerja pada bumi adalah gaya lateral sedangkan gaya vertical juga ikut bekerja namun bukan gaya utamanya. Dengan bukti-bukti yang ada, secara petrologi, paleontology, paleomagnetism, kegempaan, bukti yang dapat diamati di permukaan bumi, tidak sama halnya dengan teori plume tektonik yang sampai perlu melihat ke bawah bumi sekitar 2900 km dan hanya mengandalkan data-data seismic dan eksperimen petrologi dan segala interpretasi untuk membuktikannya, saya percaya terhadap teori plate tectonic. Pada tahun 1950-an, diketahui bahwa ketika mineral kaya-Fe pada lava membeku, mereka akan termagnetisasi dengan arah yang paralel dengan medan magnet yang ada saat itu. Plotting posisi semu dari kutub utara magnetik sejak 500 juta tahun menunjukkan bahwa kutub magnetik bergerak sepanjang waktu, atau dapat dikatakan bahwa lava tersebut bergerak dan begitu juga lempeng benua. Diketahui pula bahwa polaritas magnetik bumi selalu berarah bolak-balik sepanjang periode magnetisasinya. Dijumpainya titik pusat gempa dalam hanya berasosiasi dengan zona penunjaman. Pergerakan lempeng pasifik searah deretan hot spot yang teramati d Hawai. Diatas merupakan beberapa bukti dari teori plate tectonic.

            apakah fenomena alam yang anda kenali (misal gunung api, gempa, dll) ada kaitannya dengan plate tectonic?

            Akibat dari pergerakan-pergerakan lempeng, aktivitas geologi seperti vulkanisme, gempa bumi, mineralisasi, pengangkatan pegunungan akan terjadi. contohnya pergerakan lempeng tektonik menyebabkan akumulasi energy penyebab terjadinya gempa. Umumnya pergerakan lempeng berlangsung lambat dan tidak dapat dirasakan manusia, kadang-kadang gerakan lempeng ini macet dan saling mengunci, ehingga terjadi akumulasi energy sampai suatu saat batuan pada lempeng itu tidak kuat lagi menahan gerakan tersebut sehingga terjadi pelepasan energy mendadak. Dinamika bumi akibat tektonisme akan member dampak pada banyak hal, dampak nyatanya dapat dilihat langsung pada muka bumi yang terpengaruhi secara langsung. Pergerakan lempeng mendorong terbentuknya pegunungan dan cekungan sedimen, lebih lanjut lagi terjadinya tekanan, regangan, deformasi (pengangkatan, amblesan, retakan, patahan, lipatan) didukung dengan adanya gaya gravitasi akan menimbulkan adanya longsoran, erosi dan sedimentasi.