Teori Tektonik Lempeng (Plate Tectonics)

 Teori Tektonik Lempeng (Plate Tectonics) 

A. Pengertian

Teori tektonika Lempeng (Plate Tectonics) adalah teori yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Teori ini telah mencakup dan juga menggantikan Teori Pergeseran Benua yang 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 yeng terdiri dari 6 lempeng benua  (lempeng Afrika, lempeng Antartika, Lempeng Australia, Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa, Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia, lempeng Amerika Selatan) dan 1 lempeng samudra (Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik) dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil (lempeng India, lempeng Arabia, lempeng Karibia., lempeng Juan de Fuca,  lempeng Cocos, lempeng Nazca, lempeng Filipina, dan lempeng Scotia). 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. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan 50-100 mm/a. Lempeng-lempeng tektonik di bumi barulah dipetakan pada paruh kedua abad ke-20.

Llitosfer 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 bisa saja menjadi bagian dari litosfer atau astenosfer pada waktu yang berbeda, tergantung dari suhu, tekanan, dan kekuatan gesernya. Prinsip kunci tektonik lempengan adalah bahwa litosfer terpisah menjadi lempengan-lempengan tektonik yang berbeda-beda. Lempengan ini bergerak menumpang di atas astenosfer yang mempunyai viskoelastisitas sehingga bersifat seperti fluida. Pergerakan lempengan bisa mencapai 10-40 mm/a (secepat pertumbuhan kuku jari) seperti di Mid-Atlantic Ridge, ataupun bisa mencapai 160 mm/a (secepat pertumbuhan rambut) seperti di Lempeng Nazca.

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.

Yang kedua adalah kerak benua yang sering disebut "sial", gabungan dari silikon dan aluminium.

Kedua jenis kerak ini berbeda dari segi ketebalan di mana 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 di mana 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.

B. 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).

C. Faktor Pergerakan Lempeng

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 penggerak-pergerakan 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. Wallahualam bisyawab

Lempeng  Yang Menggapit Indonesia

Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki kekayaan alam yang melimpah namun di balik kekayaan alam yang melimpah tersebut Indonesia juga kaya akan bencana alam seperti banjir, tanah longsor, gunung meletus dan yang paling sering terjadi yaitu gempa bumi. Seringnya terjadi gempa bumi di Indonesia ini di sebabkan oleh terdapatnya 3 lempeng bumi yang besar dan lempengan tersebut mengapit Indonesia, lempengan tersebut yaitu lempeng Eurasia, lempeng samudra pasifik, dan lempeng indo-australia. Hal-hal tersebutlah yang membuat Indonesia rawan akan gempa

Disamping hal tersebut Indonesia juga dikeliilingi oleh siklus pegunungan yang aktif, sehingga selain rawan akan gempa bumi Indonesia juga rawan akan gunung meletus, akan tetapi siklus pegunungan aktif di indonesia masih tidak terlalu sering menunjukan aktivitasnya, berbanding terbalik dengan 3 lempeng yang terdapat di perairan Indonesia, lempeng-lempeng yang bergerak tersebut  sangat berpotensi menyebabkan gempa bumi dan juga disertai tsunami. Di Indonesia sendiri pernah terjadi bencana tsunami yang besar yaitu di daerah Nangroe Aceh Darussalam dimana tinggi gelombang yang menerjang daerah itu sekitar 10m dan tsunami tersebut juga memakan korban ± 120.000.

Sekarang ini yang lebih menjadi ancaman adalah bencana gempa bumi, karena pada akhir-akhir ini Indonesia sering dilanda gempa bumi di beberapa daerah seperti di daerah jawa, Sumatra, Sulawesi dan bahkan wilayah irian jaya juga terkena gempa. Namun yang paling menyita mata adalah gempa di tasikmalaya dan gempa di padang pariaman. Dari kejadian gemba di beberapa daerah tersebut sudah dapat kita gambarkan bahwa wilayah Indonesia saat ini rawan akan bencanta terutama di wilayah jawa, Sumatra, Sulawesi dan irian jaya. Lalu daerah mana yang aman dari bencana gempa bumi tersebut? Menurut para ahli geologi daerah yang resiko ancaman terhadap gempa buminya rendah yaitu daerah Kalimantan