Wednesday, June 4, 2014

Bumi : Pengertian, Proses Pembentukan, Sejarah, Struktur, Karakteristik, Lempeng

Bumi adalah bola batuan raksasa yang bergerak di angkasa dengan kecepatan hampir mencapai 3000 m per detik. Beratnya 6000 juta, juta, juta ton. Hampir dua pertiga permukaan bumi yang berbatu-batu tertutup oleh air. Batuan yang tidak tertutup air membentuk daratan. Bumi diselimuti lapisan gas yang disebut atmosfer dengan mencapai ketinggian lapisan sekitar 700 km dari permukaan bumi. Di luar batas atmosfer inilah, dimulainya lapisan luar angkasa. Bumi merupakan salah satu planet dari sistem tata surya yang terdapat dalam suatu galaksi bernama Galaksi Bima Sakti (The Milky Ways atau Kabut Putih). Selain planet-planet yang terdapat dalam tata surya, juga terdapat benda-benda angkasa lain, dan sekitar 200 milyar bintang yang ada di dalam Galaksi Bima Sakti. Lebih jauh lagi berdasarkan penelitian, Bima Sakti bukanlah satu-satunya galaksi, tetapi terdapat ratusan, jutaan, bahkan milyaran galaksi pengisi jagat raya ini. Pada bab ini akan dibahas tentang sejarah pembentukan bumi dan tata surya dalam jagat raya. Dengan mempelajarinya, diharapkan kamu dapat menjelaskan proses pembentukan bumi.

A. PROSES TERJADINYA BUMI

Kita semua bertempat tinggal di permukaan bumi yang kita rasakan sangat luas. Bayangkan saja, jari-jari yang dimiliki bumi mencapai 6.370 km. Panjang keliling Khatulistiwa yang melewati negara kita sekitar 40.000 km. Jadi kalau dibandingkan sama dengan 40 kali panjang Pulau Jawa. Akan tetapi, pernahkah kamu merenungkan tentang bagaimana bumi tempat kita berpijak ini terbentuk? Apakah bumi suatu benda yang bulat dan kaku?

Bagaimana sejarah pembentukan dan perkembangan muka bumi? Seperti apakah karakteristik lapisan bumi? Semua pertanyaan tersebut tentunya akan kita bahas dalam subab ini, sehingga kamu mengetahui dan lebih memahaminya. Proses terbentuknya planet bumi tidak dapat dipisahkan dengan sejarah terbentuknya tata surya. Hal ini dikarenakan bumi merupakan salah satu anggota keluarga matahari, di samping planet-planet lain, komet, asteroid, dan meteor. Bahkan para ilmuwan memperkirakan bahwa matahari terbentuk terlebih dahulu, sedangkan planet-planet masih dalam wujud awan debu dan gas kosmis yang disebut nebula berputar mengelilingi matahari. Awan, debu, dan gas kosmis tersebut terus berputar dan akhirnya saling bersatu karena pengaruh gravitasi, kemudian mengelompok membentuk bulatan-bulatan bola besar yang disebut planet, termasuk planet bumi.

Dari proses tersebut, kita memperoleh gambaran bahwa sistem tata surya berasal dari massa gas (kabut gas atau nebula) yang bercahaya dan berputar perlahan-lahan. Massa gas tersebut secara berangsur-angsur mendingin, mengecil, dan mendekati bentuk bola. Karena massa gas itu berotasi dengan kecepatan yang makin lama semakin tinggi, pada bagian khatulistiwa (ekuatornya) yang mendapat gaya sentrifugal paling besar, sehingga massa tersebut menggelembung. Akhirnya dari bagian yang menggelembung tersebut ada bagian yang terlepas (terlempar) dan membentuk bola-bola pijar dengan ukuran berbeda satu sama lain.

Massa gas induk tersebut akhirnya menjadi matahari, sedangkan bola-bola kecil yang terlepas dari massa induknya mendingin menjadi planet, termasuk bumi kita. Pada saat terlepas dari massa induknya, planet-planet anggota tata surya masih merupakan bola pijar dengan suhu sangat tinggi. Karena planet berotasi, maka ada bagian tubuhnya yang terlepas dan berotasi sambil beredar mengelilingi planet tersebut. Benda tersebut selanjutnya dinamakan bulan (satelit alam).

Menurut hasil penelitian para ahli astronomi dan geologi, bumi kita sendiri terbentuk atau terlepas dari tubuh matahari sekitar 4500 juta tahun yang lalu. Perkiraan terbentuknya bumi ini didasarkan atas penelaahan palentologi (ilmu yang mempelajari fosil-fosil sisa mahluk hidup purba pada masa lampau) dan stratigrafi (ilmu yang mempelajari struktur lapisan-lapisan batuan pembentuk muka bumi).

Pada saat terlahir (sekitar 4500 juta tahun yang lalu) bumi kita pada awalnya masih merupakan bola pijar yang sangat panas, suhu permukaannya mencapai 4.000 °C. Dalam jangka waktu jutaan tahun, secara berangsurangsur bumi kita mendingin. Akibat proses pendinginan, bagian luar bumi membeku membentuk lapisan kerak bumi atau kulit bumi yang disebut litosfer, sedangkan bagian dalam planet bumi sampai sekarang masih dalam keadaan panas dan berpijar.

Selain pembekuan kerak bumi, pendinginan massa bumi ini mengakibatkan terjadinya proses penguapan gas secara besar-besaran ke angkasa. Proses penguapan ini terjadi dalam waktu jutaan tahun, sehingga terjadi akumulasi uap dan gas yang sangat banyak. Pada saat inilah mulai terbentuk atmosfer bumi.

Uap air yang terkumpul di atmosfer dalam waktu jutaan tahun tersebut, pada akhirnya dijatuhkan kembali sebagai hujan untuk pertama kalinya di bumi, dengan intensitas tinggi dan dalam waktu yang sangat lama. Titik-titik air hujan yang jatuh selanjutnya mengisi cekungan-cekungan muka bumi membentuk bentang perairan laut dan samudera.

Sebagaimana dikemukakan di atas, bahwa pada awal pembentukannya, seluruh bagian planet bumi relatif dingin. Kemudian pada proses selanjutnya, suhu bumi semakin meningkat hingga mencapai suhu seperti saat ini. Berdasarkan penelitian para ilmuwan, dijelaskan adanya tiga faktor yang menyebabkan naiknya suhu bumi tersebut, yaitu sebagai berikut:
  1. Akresi (accretion) yaitu naiknya suhu bumi akibat tumbukan benda-benda angkasa atau meteor yang menghujani bumi. Energi dari benda-benda tersebut berubah menjadi panas. Bayangkan saja, 5 ton berat benda angkasa, kemudian menghantam bumi dengan kecepatan 30 km per detik, diperkirakan memberikan energi yang sama dengan ledakan nuklir sebesar 1000 ton. Daerah sekitar tumbukan tersebut meninggalkan lubang-lubang yang sangat besar (kawah) di permukaan bumi. Pada saat bersamaan, bulan juga ditabrak oleh benda angkasa tersebut. Karena itu, apabila kamu melihat bulan dengan menggunakan teropong maka kamu bisa menyaksikan kawah yang terbentuk pada masa lampau.
  2. Kompresi yaitu semakin memadatnya bumi karena adanya gaya gravitasi. Bagian dalam bumi menerima tekanan yang lebih besar dibandingkan bagian luarnya, sehingga pada bagian dalam bumi suhunya lebih panas. Tingginya suhu di bagian dalam bumi (inti bumi) mengakibatkan unsur besi pada bumi menjadi cair, sehingga inti bumi merupakan cairan.
  3. Adanya disintegrasi atau penguraian unsur-unsur radioaktif seperti uranium, thorium, dan potasium. Jumlah unsur-unsur tersebut sebenarnya relatif kecil tetapi dapat meningkatkan suhu bumi. Atom-atom dari unsur-unsur tersebut secara spontan terurai dan mengeluarkan partikel-partikel atom yang berubah menjadi unsur lain dan diserap oleh batuan di sekitarnya.
Proses meningkatnya suhu bumi
Gambar 1. Proses meningkatnya suhu bumi
Itulah proses pembentukan bumi, tempat kita tinggal dan hidup di dalamnya. Lalu bagaimana dengan proses terjadinya perlapisan di bumi? Secara ringkas, proses pembentukan bumi hingga terjadinya perlapisan tersebut terbagi menjadi tiga tahap, yaitu sebagai berikut:

Proses pembentukan lapisan bumi
Gambar 2. Proses pembentukan lapisan bumi ((Sumber: Frank Press and Raymond Siever, 1986, Earth)
  1. Tahap pada saat bumi merupakan planet yang homogen atau belum terjadi diferensiasi dan zonafikasi.
  2. Proses diferensiasi atau pemilahan, yaitu ketika material besi yang lebih berat tenggelam menuju pusat bumi, sedangkan material yang lebih ringan bergerak ke permukaan. Dengan demikian, bumi tidak lagi dalam keadaan homogen, melainkan terdiri atas material yang lebih berat (besi) di pusat bumi dan material yang lebih ringan di bagian yang lebih luar atau kerak bumi.
  3. Proses zonafikasi, yaitu tahap ketika bumi terbagi menjadi beberapa zona atau lapisan, yaitu inti besi yang padat, inti besi cair, mantel bagian bawah, zona transisi, astenosfer yang cair, dan litosfer yang terdiri atas kerak benua dan kerak samudera.
Dengan demikian, perubahan suhu yang dimulai dari bahan pembentuk bumi hingga terbentuk bumi, kemudian mengalami pendinginan dan terjadinya kenaikan suhu kembali, seperti yang dijelaskan di atas, mengakibatkan bumi sebagai planet yang memiliki lapisan-lapisan. Proses zonafikasi pada bumi telah membaginya ke dalam beberapa lapisan.

B. PANGEA DAN GONDWANA

Lapisan bumi yang tersusun dari berbagai proses secara sedemikian rupa, nampaklah bagian-bagian yang di antaranya bagian terluar yang keras dan bagian bawah yang relatif cair. Kita merasakan seolah-oleh permukaan bumi sesuatu yang kaku dan diam (tidak bergerak). Ternyata sejak zaman dulu, permukaan bumi yang diam ini telah mengalami perjalanan atau pergeseran yang jauh dari bentuknya semula. Di antara para ilmuwan yang memberikan gagasan tentang adanya pergeseran di bumi yaitu Antonio Snidar – Pellegrini yang mengamati benua-benua Afrika dan Amerika Selatan merupakan benua yang pernah bersatu.

Seorang ahli ilmu cuaca dari Jerman yang bernama Alfred Wegener (1912), dalam teorinya yang terkenal yaitu teori pengapungan benua (Continental drift theory) mengemukakan bahwa sampai sekitar 225 juta tahun lalu, di bumi baru ada satu benua dan samudra yang maha luas. Benua raksasa ini dinamakan pangea, sedangkan kawasan samudera yang mengapitnya dinamakan panthalassa.

Sedikit demi sedikit pangea mengalami retakan-retakan dan pecah. Sekitar 135 juta tahun yang lalu, benua raksasa tersebut pecah menjadi dua, yaitu pecahan benua di sebelah utara dinamakan Laurasia dan di bagian selatan dinamakan gondwana. Kedua benua itu dipisahkan oleh jalur laut sempit yang dinamakan Laut Tethys. Sisa Laut Tethys pada saat ini merupakan jalur cebakan minyak bumi di sekitar laut-laut di kawasan Timur Tengah.

Baik Laurasia maupun Gondwana kemudian terpecah-pecah lagi menjadi daratan yang lebih kecil dan bergerak secara tidak beraturan dengan kecepatan gerak berkisar antara 1 – 10 cm pertahun (coba kalian lihat teori tektonik lempeng). Dalam sejarah perkembangan planet bumi, sekitar 65 juta tahun lalu, Laurasia merupakan cikal bakal benua-benua yang saat ini letaknya di sebelah utara ekuator (belahan bumi utara), meliputi Eurasia, Amerika Utara, dan pulau-pulau kecil di sekitarnya. Adapun Gondwana merupakan cikal bakal benua-benua di belahan bumi selatan, meliputi Amerika Selatan, Afrika, Sub benua India, Australia, dan Antartika, hingga terbentuklah benuabenua yang kita saksikan saat ini. Perhatikan gambar 3. berikut.

Pergerakan / pergeseran lempeng Benua Continental drift theory
Gambar 3. Rangkaian Pergerakan Benua (pubs.usgs.gov)
Kerak bumi atau lapisan bumi bagian atas pada dasarnya terdiri atas kerak samudera dan kerak benua. Kedua kerak ini bukanlah sesuatu yang kaku dan diam, tetapi terus bergerak aktif mengalami pergeseran hingga saat ini. Lalu bagaimanakah pergeseran benua terjadi? Selanjutnya akan dibahas pada bagian lempeng tektonik.

C. KARAKTERISTIK PERLAPISAN BUMI

Setelah planet bumi ini terbentuk dari massa gas, lambat laun mengalami proses pendinginan. Akibatnya bagian terluarnya menjadi keras, sedangkan, bagian dalamnya masih tetap merupakan massa zat yang panas dalam keadaan lunak.

Sepanjang proses pendinginan berlangsung dalam jangka waktu jutaan tahun, zat-zat pembentuk bumi yang terdiri atas berbagai jenis sifat kimia dan fisikanya sempat memisahkan diri sesuai dengan perbedaan sifat-sifat tersebut. Hasil-hasil penelitian terhadap fisik bumi menunjukkan bahwa batuanbatuan pembentuk bumi mulai dari kerak bumi sampai inti bumi mempunyai komposisi mineral dan unsur kimia yang berbeda-beda.

Struktur bagian bumi
Gambar 4. Struktur Bumi (Wikimedia Commons)
Pada dasarnya planet bumi mempunyai struktur utama (dari permukaan sampai ke dalam), yaitu sebagai berikut.

1. Litosfer (lapisan batuan pembentuk kulit bumi atau crust)

Litosfer berasal dari kata lithos berarti batu dan sfhere/sphaira berarti bulatan atau lapisan. Dengan demikian Litosfer dapat diartikan lapisan batuan pembentuk kulit bumi. Dalam pengertian lain, litosfer adalah lapisan bumi paling atas dengan ketebalan lebih kurang 70 km yang tersusun dari batuan penyusun kulit bumi. 

2. Astenosfer (lapisan selubung atau mantle)

Astenosfer, yaitu lapisan yang terletak di bawah litosfer dengan ketebalan sekitar 2.900 km berupa material cair kental dan berpijar dengan suhu sekitar 3.000 °C  merupakan campuran dari berbagai bahan yang bersifat cair, padat dan gas bersuhu tinggi.

3. Barisfer (lapisan inti bumi atau core)

Barisfer, yaitu lapisan inti bumi yang merupakan bagian bumi paling dalam yang tersusun atas lapisan Nife (Niccolum atau nikel dan ferrrum atau besi). Lapisan ini dapat pula dibedakan atas dua bagian yaitu inti luar dan inti dalam.

a. Inti luar (Outer core)

Inti luar adalah inti bumi yang ada di bagian luar. Tebal lapisan ini sekitar 2.200 km, tersusun atas materi besi dan nikel yang bersifat cair, kental, dan panas berpijar bersuhu sekitar 3.900 °C.

b. Inti dalam (Inner core)

Inti dalam adalah inti bumi yang ada di lapisan dalam dengan ketebalan sekitar 2.500 km, tersusun atas materi besi dan nikel pada suhu yang sangat tinggi yakni sekitar 4.800 °C, akan tetapi tetap dalam keadaan padat dengan densitas sekitar 10 gram/cm3. Hal itu disebabkan adanya tekanan yang sangat tinggi dari bagian-bagian bumi lainnya.

Untuk lebih jelasnya tentang karakteristik perlapisan bumi, dapat kamu lihat pada ilustrasi gambar berikut.

Lapisan atas kerak bumi, di daerah daratan, biasanya dilapisi tanah. Tanah, yang terdiri atas partikel batuan yang ditimpa cuaca, juga mengandung banyak zat organik yang berasal dari pembusukan makhluk hidup zaman purba. Tanah mendukung kehidupan tanaman di bumi dan juga binatang karena makanan hewan, baik langsung maupun tidak berasal dari tanaman.

Berdasarkan uraian tersebut, dapat disimpulkan bahwa karakteristik lapisan bumi paling dalam (inti) memiliki sifat pejal atau keras yang diselubungi lapisan cair relatif kental, sedangkan bagian luar atau atasnya berupa litosfer yang pejal dan keras pula.

D. TEORI TERBENTUKNYA KULIT BUMI

Kulit bumi dari waktu ke waktu selalu mengalami perubahan. Hal ini telah menjadi bahan pemikiran para ahli untuk mengungkap proses perubahan dan perkembangan kulit bumi pada masa lalu, sekarang dan prediksi pada masa yang akan datang. Adapun berbagai teori terbentuknya kulit bumi yang dikemukakan para ahli antara lain sebagai berikut.

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 dikemukakan oleh Edward Zuess pada 1884.

Benua Laurasia dan Benua Gondwana
Gambar 5. Benua Laurasia dan Benua Gondwana (Wikimedia Commons)
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 terpecahpecah 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.

arah / arus Pergerakan lempeng benua
Gambar 6. Pergerakan lempeng berdasar pada data satelit GPS NASA JPL. Vektor di sini menunjukkan arah dan magnitudo gerakan. (Wikimedia Commons)
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.
peta lempeng tektonik bumi
Gambar 7. Lempeng-lempeng tektonik di bumi barulah dipetakan pada paruh kedua abad ke-20.
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 lempenglempeng disebut subduction zone.
Daerah tumbukan dua lempeng
Gambar 8. Daerah tumbukan dua lempeng (Wikimedia Commons)
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.

Setiap gerakan lempeng yang berbeda tersebut, akan mempengaruhi gejala dan fenomena alam di atas permukaan bumi. Secara lengkap, prinsip pergerakan lempeng-lempeng tektonik adalah sebagai berikut:

Tiga jenis batas lempeng (plate boundary).
Gambar 9. Tiga jenis batas lempeng (plate boundary). (Wikimedia commons)
a. Konvergensi

Konvergensi, yaitu gerakan saling bertumbukan antarlempeng tektonik. Tumbukan antarlempeng tektonik dapat berupa tumbukan antara lempeng benua dengan benua atau antara lempeng benua dengan lempeng dasar samudera. Zone atau tempat terjadinya tumbukan antara lempeng tektonik benua dengan benua disebut Zone Konvergen. Contohnya tumbukan antara lempeng India dengan lempeng Benua Eurasia yang menghasilkan terbentuknya pegunungan lipatan muda Himalaya yang merupakan pegunungan tertinggi di dunia dengan puncak tertingginya, yaitu Mount Everest. Contoh lainnya, tumbukan lempeng Italia dengan Benua Eropa yang menghasilkan terbentuknya Pegunungan Alpen. 

Zone berupa jalur tumbukan antarlempeng benua dengan lempeng dasar samudera, disebut Zone Subduksi atau zone tunjam, contohnya tumbukan antara lempeng benua Amerika dengan lempeng dasar Samudera Pasifik yang menghasilkan terbentuknya Pegunungan Rocky dan Pegunungan Andes. Fenomana yang dihasilkannya:
  1. lempeng samudera menghujam ke bawah lempeng benua;
  2. terbentuk palung laut di tempat tumbukan tersebut;
  3. pembengkakan tepi lempeng benua yang merupakan deretan pegunungan;
  4. terdapat aktivitas vulkanisme, intrusi dan ekstrusi;
  5. daerah hiposentra gempa dangkal dan dalam;
  6. penghancuran lempeng akibat pergesekan lempeng;
  7. timbunan sedimen campuran atau melange.
Contoh :

Pegunungan di pantai barat Amerika, deretan Pulau Sumatera, Jawa dan Nusa Tenggara, merupakan akibat pembengkakan lempeng benua. Bermunculan puncak gunungapi dan terjadi gempa di sepanjang pulau dan pegunungan tersebut. Ingatlah bahaya gempa yang menimbulkan Tsunami di Aceh dan Sumatera Utara pada akhir Desember 2004, gempa tersebut timbul akibat adanya tumbukan antara lempeng samudera Australia terhadap lempeng benua Asia.

b. Divergensi

Divergensi yaitu gerakan saling menjauh antarlempeng tektonik contohnya gerakan saling menjauh antara lempeng Afrika dengan Amerika bagian selatan. Zone berupa jalur tempat berpisahnya lempeng-lempeng tektonik disebut Zone Divergen (zone sebar pisah). Fenomena yang terjadi, sebagai berikut:
  1. Perenggangan lempeng yang disertai pertumbukan kedua tepinya.
  2. Pembentukan tanggul dasar samudera (med ocean ridge) di sepanjang tempat perenggangan lempeng-lempeng tersebut.
  3. Aktivitas vulkanisme laut dalam yang menghasilkan lava basa berstruktur bantal (lava bantal) dan hamparan leleran lava encer, dan
  4. Aktivitas gempa.
Contoh :

Di Lautan Atlantik, tanggul dasar samudera memanjang dari dekat Kutub Utara sampai mendekati Kutub Selatan. Celah ini menjadikan benua Amerika bergerak saling menjauh dengan benua Eropa dan Afrika.

c. Sesar mendatar

Sesar mendatar (Transform), yaitu gerakan saling bergesekan (berlawanan arah) antarlempeng tektonik. Contohnya, gesekan antara lempeng Samudera Pasifik dengan lempeng daratan Amerika Utara yang mengakibatkan terbentuknya Sesar San Andreas yang membentang sepanjang kurang lebih 1.200 km dari San Francisco di utara sampai Los Angeles di selatan Amerika Serikat. Zone berupa jalur tempat bergesekan lempeng-lempeng tektonik disebut Zone Sesar Mendatar (Zone Transform). Bentukan alam yang dihasilkan antara lain patahan atau sesar mendatar. Gerak patahan atau sesar ini dapat menimbulkan gempa bumi. Contoh: Sesar Sam Andreas di California.

Tenaga endogen yang telah mengakibatkan adanya variasi bentuk muka bumi, tidak hanya terjadi di daratan melainkan juga di dasar laut.

E. GEJALA LEMPENG TEKTONIK KAITANNYA DENGAN PERSEBARAN GUNUNGAPI DAN GEMPA BUMI

Dalam aktivitas gerak lempeng tektonik, pada tepian lempeng tersebut umumnya muncul aktivitas vulkanisme dan gempa bumi. Benarkah dan bagaimana itu bisa terjadi? Sebelum kita pelajari lebih jauh, coba kamu lihat dan pahami gambar 10. di bawah ini, tentang persebaran gunungapi dan titik gempa di dunia!

Persebaran gunungapi dan titik gempa di dunia
Gambar 10. Persebaran gunungapi dan titik gempa di dunia (Topinka, USGS/CVO, 1999, Modified from: Tilling, Heliker, and Wright, 1987, and Hamilton, 1976)
Pada gambar 10. tersebut nampak bahwa setiap tepi dari lempeng-lempeng yang bergerak adalah merupakan rangkaian gunungapi atau juga terdapat titik-titik pusat gempa. Pola dan sebaran gunungapi serta gempa bumi tersebut tentunya tidak terlepas dari keterkaitannya dengan proses alam lainnya, yaitu akibat gerak mendatar lempeng-lempeng, baik secara tumbukan (konvergen), divergen, maupun berpapasan.

Saat ini gunungapi yang aktif di dunia berjumlah 500 sampai 600 buah yang tersebar di tiga tempat utama, yaitu sebagai berikut:
  1. Di sekitar Samudera Pasifik (sekitar 62%) dengan rincian sekitar 45% tersebar dikepulauan Pasifik Bagian Barat dan 17% di daerah pinggiran Pasifik Utara dan Pasifik Selatan.
  2. Di Indonesia (14%). Terletak memanjang membentuk jalur pengunungan aktif sepanjang 7.000 – 7.500 km dan lebar 50 – 200 km, mulai dari Aceh di ujung barat hingga Halmahera di ujung timurnya.
  3. Sisanya tersebar di busur kepulauan dan pinggiran Amerika di Pasifik. Sekitar 3% terletak di Pasifik Tengah (Hawaii dan Samoa), 1% terdapat di pulau-pulau di Samudera Hindia, 13% di Atlantik (Azores, Cape Verde Island, Kanada, dan Medeira yang merupakan gunungapi bawah laut), dan 7% tersebar di Mediteran dan Asia Kecil Utara. Sekitar 4%-nya terletak di tengah benua dan dikenal sebagai African Rift System. 
Gunungapi tersebut sebagian besar terdapat di daratan, yaitu sekitar 83%, sedangkan sisanya tersebar sebagai gunungapi bawah laut atau dinamakan sub marine volcano. Penyebarannya mengikuti jalur-jalur memanjang, yang diduga ada kaitannya dengan rekahan-rekahan kulit bumi.

Jalur I merupakan jalur gunungapi yang mengikuti jalur pegunungan lipatan di sepanjang pinggiran Pasifik, terus menyambung melalui Pegunungan Andes, Amerika Tengah, Meksiko, Amerika Bagian Barat, dan Kanada, Alaska, Asia, Kamchatka, Jepang, Filipina, Indonesia Timur, Kepulauan Melanesia, dan Selandia Baru. Di sebelah barat, di sepanjang pinggiran benua Asia dan Afrika, deretan gunungapinya mengikuti rangkaian kepulauan dan sisanya membusur ke samudera. Batas antara rangkaian pulau-pulau tersebut dan Samudera Pasifik masing-masing mempunyai sifat dan keadaan geologi mulai dari sebelah timur pulau-pulau Bouier dan Mariana di utara Irian (Papua), melewati Kepulauan Solomon dan berakhir di Kepulauan Tonga dan Karnadek.

Jalur II merupakan daerah gunungapi yang tak sempurna mengikuti jalur pegunungan lipatan muda. Mulai laut tengah hingga ke Asia Kecil dan Kepulauan Indonesia. Jalur ini di bagian timur Asia dipotong oleh deretan pegunungan tinggi Asia. Gunungapi bawah laut pada jalur ini ditemukan di beberapa tempat, antara lain di Laut Tengah, yaitu antara Sisilia dan Tunisia, di daerah Kepulauan Lipari dekat pesisir Arakan dan di Indonesia.

Aktivitas gunungapi merupakan sebab utama adanya sebaran panas bumi, terutama hidrotermal. Batuan pemanas dari aktivitas vulkanisme akan berfungsi sebagai sumber pemanasan air. Panas yang ditimbulkan oleh pergerakan sesar aktif kadang-kadang berfungsi pula sebagai sumber panas. Seperti sumber-sumber mata air panas di daerah sekitar gunungapi di sepanjang jalur sesar aktif Palu – Koro, di Sulawesi.

Glosarium
  1. Astenoefer adalah lapisan bumi di bawah litosfer antara lain dicirikan oleh kecepatan rambat getaran gempa yang rendah dan merupakan lapisan yang lunak dengan bagian-bagian yang cair.
  2. Continental drift adalah pergeseran horizontal benua-benua yang menyebabkan perubahan letak satu benua terhadap benua yang lain.
  3. Continental shelf adalah bagian benua yang tergenang laut, merupakan dasar laut yang dalamnya kurang dari 200 meter dan reliefnya hampir datar berbatasan dengan slope.
  4. Episentrum adalah titik di permukaan bumi tepat di ataa hiposentrum sebuah gempa tempat gelombang permukaan mulai dirambatkan.
  5. Kerak bumi adalah bagian paling luar litosfer yang terdiri atas batuan dengan berat jenis yang relatif kecil. Kerak benua umumnya terjadi dari batuan granit dan granodiorit (lebih asam), sedangkan kerak dasar samudera pada umumnya terjadi dari batuan basal (basa).
  6. Magellan adalah galaksi kecil yang paling dekat dengan galaksi Bimasakti dan tampak di belahan langit selatan.
  7. Magma adalah batuan cair pijar yang terjadi dari berbagai mineral yang terdapat di dalam dapur magma dan akan menjadi batuan beku setelah mengalami pendinginan.
  8. Nebula adalah benda langit menyerupai gumpalan awan terdiri atas gas dan debu yang terdapat di antara bintang-bintang.
  9. Tektonika Lempeng adalah teori tentang kedudukan, pergerakan, interaksi dan perusakan lempeng-lempeng; menerangkan kegiatan gempa, kegunungapian, pembentukan pegunungan dan peristiwa gunung api pada masa lalu dalam hubungannya dengan pergerakan lempeng.
Anda sekarang sudah mengetahui Bumi. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Waluya, B. 2009. Memahami Geografi 1 SMA/MA : Untuk Kelas X, Semester 1 dan 2. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 286.

Search