ABSTRAK
Teori tektonik lempeng merupakan teori yang hingga saat ini
dipercayai oleh sebagian besar ilmuwan dan dapat menjelaskan fenomena
geologi. Pada tulisan ini akan dijelaskan bukti-bukti hasil penelitian
oleh para ilmuwan untuk mendukung teori tektonik lempeng dan juga kaitan
antara tektonik lempeng dengan fenomena geologi, seperti pembentukan
gunung api dan gempa. Teori ini menyebutkan bahwa dari waktu ke waktu,
lempeng-lempeng di bumi tidaklah statis. Lempeng-lempeng tersebut terus
bergerak dalam kecepatan tertentu dan satu sama lainnya saling
berinteraksi. Dalam pergerakan lempeng, para ilmuwan juga mengajukan
beberapa konsep mengenai mekanisme pergerakan lempeng, termasuk
gaya-gaya apa saja yang menjadikan lempeng-lempeng tersebut bergerak.
Berkat kemajuan teknologi yang begitu cepat bukti-bukti akan adanya
pergerakan lempeng berikut mekanismenya juga semakin banyak dan akurat.
Kata kunci : tektonik lempeng, fenomena geologi, interaksi, mekanisme penggerak
PENDAHULUAN
Tektonik lempeng merupakan salah satu teori yang menjelaskan berbagai
fenomena geologi (seperti : gempa bumi, rangkaian gunung api, dll)
sejak pertama kali bumi ini terbentuk hingga saat ini. Teori ini
merupakan hasil revisi dari teori “
Pengapungan Benua”
(Continental Drift) yang diajukan oleh Alfred Wegener. Pada sekitar
tahun 1960-an para ilmuwan merevisi teori Pengapungan Benua berdasarkan
penemuan berbagai teknologi yang mendukung tektonik lempeng. Berdasarkan
sifat fisisnya bumi dibagi menjadi 3 bagian, yaitu litosfer, astenosfer
dan mesosfer. Litosfer merupakan bagian yang padat, terdiri dari kerak
bumi dan mantel bagian atas. Permukaan bumi akan disusun oleh
pecahan-pecahan dari litosfer yang disebut sebagai lempeng. Jadi lempeng
merupakan bagian dari litosfer yang memiliki batas tertentu dan saling
berinteraksi satu sama lainnya. Sedangkan astenosfer merupakan bagian
yang bersifat plastis yang terletak di bawah litosfer dan bersifat
seperti fluida (dapat mengalir). Sampai saat ini terdapat belasan atau
lebih lempeng tektonik di bumi, baik yang besar maupun yang kecil.Semua
lempeng tersebut saling bergerak relative antara satu dengan yang
lainnya.
Tujuan dari pembahasan materi ini adalah untuk menerangkan tentang
kebenaran teori tektonik lempeng berikut bukti-bukti ilmiah yang dapat
menguatkan teori tersebut. Selain itu juga dijelaskan fenomena geologi
sebagai hasil dari tektonik lempeng. Dengan pengetahuan tersebut dapat
dijelaskan pula mekanisme-mekanisme berbagai fenomena geologi yang
berkaitan dengan lempeng tektonik.
LATAR BELAKANG
Sampai saat ini semua orang mempercayai bahwa bumi merupakan
satu-satunya planet yang didalamnya terdapat makhluk hidup. Untuk itu
sangat wajar apabila di dalam bumi tersebut terdapat suatu proses
ataupun fenomena geologi yang memberikan dampak bagi kehidupan organisme
di dalamnya baik secara langsung maupun tidak langsung. Dalam memahami
proses-proses tersebut para ilmuwan telah melakukan berbagai
penelitian-penelitian ilmiah yang akhirnya menghasilkan berbagai
teori-teori tentang perkembangan bumi. Dalam ilmu geologi waktu dan
ruang yang dibahas memiliki dimensi yang sangat luas. Waktu yang dibahas
dalam skala jutaan tahun dan ruang dalam skala ratusan kilometer atau
lebih. Untuk itu sangat tidak mungkin apabila kita akan meneliti secara
langsung berbagai proses yang ada. Hal tersebut mendorong para ilmuwan
untuk melakukan penelitian berdasarkan proses yang terjadi saat ini dan
menghubungkannya dengan proses yang terjadi di masa lampau yang kemudian
menghasilkan berbagai teori atau konsep. Begitu pula dengan teori
tektonik lempeng. Teori tersebut merupakan perkembangan dari teori
Pengapungan Benua yang di ajukan oleh Alfred Wegener. Dalam
penelitiannya Alfred Wegener telah menemukan berbagai bukti yang membuat
dia mempunyai kesimpulan bahwa benua tidak diam pada satu tempat saja,
meskipun pada akhirnya dia tidak dapat menjelaskan mekanismenya.
PEMBAHASAN
Pada tahun 1912, Alfred Lothar Wegener, seorang meteorologist
berkebangsaan Jerman mengemukakan suatu konsep bahwasanya dahulu benua
bersatu membentuk suatu daratan yang disebut Pangea dan kemudian
terpisah antara satu dengan yang lainnya. Teori inilah yang kita kenal
sebagai Teori Pengapungan Benua (Continental Drift Theory). Pangea
terbentuk sekitar 200 juta tahun yang lalu yang kemudian terpecah-pecah
menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan pada akhirnya bermigrasi ke
posisi seperti sekarang ini. Pada awalnya para ilmuwan banyak yang
meragukan akan kebenaran hipotesa dari Wegener dikarenakan Wegener tidak
dapat menjelaskan mekanisme pergerakan dari benua-benua tersebut.
Seiring dengan kemajuan teknologi banyak penelitian yang dilakukan oleh
para scientist dan ternyata hasil yang didapatkan menunjukkan tentang
kebenaran hipotesa dari Wegener. Baru pada awal dekade 1960-an melalui
sebuah simposium para ilmuwan menyimpulkan bahwa teori yang disampaikan
Wegener bukti-bukti yang terlihat pada saat ini dan lebih bias diterima.
Kemudian para ilmuwan merevisi teori ini menjasi teori Tektonik
Lempeng.
Dasar bukti yang didapatkan oleh Wegener dalam teori Pengapungan Benua antara lain adalah :
1.Persebaran fosil
Sisa-sisa organisme yang hidup pada zaman lu telah menunjukkan bahwa
dahulu benua-benua tersebut menyatu. Wegener mengajukan sebuah bukti
fosil Mesosaurus dan sejenisnya hanya ditemukan di sekitar pantai barat
Afrika dnan pantai timur Amerika. Sedangkan Mesosaurus sendiri diyakini
tidak akan mungkin dapat menyeberangi samudera yang luas diantara kedua
benua tersebut. Juga adanya penemuan fosil lain pada tempat-tempat yang
berbeda seperti Clyrophosaurus dan Allosaurus menunjukkan dulu
benua-benua menyatu. (Lihat
Gambar 2)
2.Kesamaan garis pantai
Bukti lain yang diajukan oleh Wegener adalah kesesuaian garis pantai
antara barat Afrika dan timur Amerika. Apabila keduanya disatukan satu
sama lain saling mencocoki layaknya sebuah susunan puzzle. (Lihat
Gambar 3)
3.Kesamaan jenis batuan
Jalur pegunungan Appalachian yang berada di timur Amerika Utara
dengan sebaran yang mengarah ke timur laut tiba-tiba terputus di pantai
Newfoundlands. Selain itu juga dijumpai pegungan di British Isles dan
skandinavia yang seumur dengan pegunungan Appalichian. Apabila keduanya
diletakkan pada satu tempat sebelum terjadi pemisahan maka akan
membentuk jalur pegunungan yang menerus. Dari kenampakan geologi dan
strukturnya memang keduanya juga saling mencocoki. (Lihat
Gambar 4)
4.Bukti paleoklimatik (iklim purba)
Berdasarkan penelitian, sekitar 250 juta tahun yang lalu ketika
benua-benua masih menyatu, belahan bumi bagian selatan ditutupi oleh
lapisan es yang tebal. Data tersebut diperkuat oleh adanya fosil yang
hidup pada zaman tersebut. Menurut Wegener ketika benua saat ini disusun
kembali membentuk satu kesatuan, maka sisa dari glasial tersebut akan
membentuk pola seperti sisa hamparan es yang menutupi kutub bumi pada
saat ini. (Lihat
Gambar 5)
5.Pemetaan lantai samudera
Kemudian seiring dengan perkembangan
teknologi, ditemukan pula bukri-bukti baru yang semakin memperkuat teori
tektonik lempeng disamping bukti-bukti yang telah disebutkan oleh
Wegener, diantaranya adalah :
Penelitian terus dilakukan oleh para ilmuwan untuk mengetahui kondisi
dari lantai dasar samudera. Pada tahun 1947, seismologist Amerika
menemukan bahwa lapisan sedimen di dasar samudera terlalu tipis jika
dibandingkan dengan umurnya. Para ilmuwan percaya bahwa samudera telah
ada lebih dari 4 milyar tahun yang lalu, untuk itu seharusnya lapisan
sedimen yang dibentuk akan relatif lebih tebal dari sekarang. Jawaban
dari permasalahan tersebutlah yang mendukung teori tektonik lempeng.
Kemudian pada tahun 1950-an eksplorasi di dasar laut terus dilakukan dan
ditemukan adanya rangkaian pegunungan api di sekitar daerah mid-oceanic
ridge.
6.Garis magnetik dan pembalikan kutub magnetik
Penelitian magnetik batuan di dasar laut mulai dilakukan pada perang
dunia II, sekitar tahun 1950-an. Pada saat itu diketahui bahwa garis
magnetik di dasar samudera memiliki arah yang bervariasi. Hal tersebut
dikarenakan batuan di dasar laut sifatnya basalt dan kaya akan mineral
magnetik (seperti dalam deret Bowen). Saat magma basaltis yang kaya akan
unsur besi mengalami pendinginan, maka akan terjadi magnetisasi yang
arahnya sesuai dengan arah medan magnet saat itu. Meskipun nantinya
batuan tersebut berpindah tempat, arah kemagnetannya akan tetap pada
aslinya. Jadi masing-masing batuan pada umur tertentu akan merekam arah
kutub magnet tertentu pula dan hal inilah yang disebut
paleomagnetisme.
Penelitian arah kemagnetan purba menunjukkan bahwa batuan yang
semakin muda arah kemagnetannya semakin mencocoki arh medan magnet bumi
saat ini dan batuan yang lebih tua akan memiliki arah yang bervariasi.
Plottimg posisi semu dari kutub utara magnetik sejak 500 juta tahun yang
lalu menunjukkan bahwa kutub magnetikbergerak dan juga lempeng benua.
Selain itu juga diketahui bahwa polaritas magnetik bumi arahnya
bolak-balik sesuai dengan arah magnetisasi pada saat pembekuannya
7.Pemekaran lantai samudera dan siklus kerak samudera
Lantai samudera memiliki bagian yang lemah dan dapat diterobos oleh
magma. Magma yang mencapai permukaan akan membentuk kerak samudera yang
baru, proses inilah yang dikenal sebagai
sea floor spreading (pemekaran lantai samudera). Hipotesis tersebut didasarkan pada bukti-bukti berikut :
- Semakin dekat dengan puncak punggungan umur batuan elatif semakin muda
- Batuan yang umurnya paling muda pada daerah puncak punggungan memiliki memiliki polaritas yang normal
- Garis parallel batuan yang sejajar dengan puncak punggungan menunjukkan pola selang-seling (normal-reverse-normal), dll.
Magma yang muncul ke dasar lantai samudera akan mendorong
kerak samudera menjauhi puncak punggungan dan membenuk lempeng baru.
Lepeng samudera yang terdorong tadi lama kelamaan akan bertumbukan
dengan lempeng benua. Saat bertumbukan lempeng samudera akan menghujam
kebawah lempeng benua dikarenakan densitas yang lebih besar. Semakin
kebawah permukaan tekanan dan temperatur semakin besar dan akhirnya akan
meleburkan betuan menjadi magma yang baru lagi. Untuk itulah kenapa
lempeng samudera diketahui umurnya paling tua sekitar 200-an juta tahun
yang lalu, padahal pembentukannya sendiri sejak 4 milyar tahun yang
lalu.
8.Konsentrasi gempa bumi
Berdasarkan penelitian telah diketahui bahwa sebagian besar gempa
bumi berpusat di daerah palung dan sekitar punggungan samudera. Palung
merupakan zona penunjaman dimana terjadi tumbukan antara dua lempeng
akibat adanya pemekaran lantai samudera. Sedangkan di punggungan
samudera terdapat rangkaian pegunungan api laut (sea mount) akibat
intrusi magma. Untuk itu sangatlah wajar apabila di daerah tersebut
terdapat banyak gempa akibat proses vulkanisme.
MEKANISME PENGGERAK
Meskipun konsep yang dibawa oleh Alfred Wegener sekarang telah
diperceyai oleh sebagian besar ilmuwan, namun pada awal konsep tersebut
diajukan banyak ilmuwan yang meragukan kebenarannya. Factor utama yang
menyebabkannya adalah pada waktu itu Wegener tidak dapat menjelaskan
mekanisme seperti apa yang menyebabkan pergerakan lempeng. Sampai saat
ini terdapat tiga konsep yang dikemukakan oleh para ilmuwan terkait
dengan mekanisme penggerak tersebut, yaitu :
Pertama, konsep mengenai arus konveksi yang terdapat di dalam
mantel bumi akibat adanya perbedaan densitas. Arus konveksi tersebut
menggerakkan lempeng atau litosfer diatasnya seperti sabuk konveyor.
Kedua, konsep yang menjelaskan tentang perbedaan densitas dari
lempeng. Lempeng yang densitasnya relative lebih tinggi akan menghujam
ke bawah. Dan juga adanya gaya-gaya yang dapat mempengaruhi pergerakan
lempeng seperti slab pull, ridge push, dll.
Ketiga, konsep mengenai adanya
plume (aliran
magma yang membumbung ke atas). Konsep ini mengemukakan bahwa hanya
terdapat beberapa plume yang dapat menggerakkan arus konveksi
DISKUSI
Teori tektonik lempeng merupakan dasar dari keilmuan geologi. Hal
tersebut dikarenakan teori tersebut dapat menjelaskan secara ilmiah
berbagai fenomena-fenomena geologi yang ada di sekitar kita, mulai dari
pembentukan gunung api, terjadinya gempabumi, pembentukan palung, dll.
Berdasarkan bukti –bukti penelitian dari para ilmuwan dan fakta – fakta
yang ada di alam saat ini, penulis percaya akan kebenaran teori tektonik
lempeng tersebut.
Fenomena alam seperti gunung api dan gempa bumi sangat erat kaitannya
dengan teori tektonik lempeng. Pegunungan api akan membentuk suatu
jajaran yang memanjang dan sebagian besar berada di daerah punggungan
samudera yang disebut sebagai Sea Mount dan juga di daerah konvergensi
lempeng.
SIMPULAN
Berdasarkan bukti-bukti yang telah ditemukan dan dikemukakan oleh
para ilmuwan, teori tektonik lempeng merupakan teori yang dapat diterima
kebenarannya. Teori ini tergolong baru dan sangat bagus dalam
menjelaskan berbagai fenomena geologi dalam sejarah bumi. Mekanisme yang
mejadikan lempeng bergerakpun sekarang juga mulai data dijelaskan dalam
konsep-konsep yang sangat logis.
PUSTAKA
Kiger, Martha and Jane Russell. 1996.
This Dinamic Earth : The Story of Plate Tectonics. Wasingthon, DC : USGS.
Sumber:
teguhpendirian.wordpress.com