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

Bumi ialah 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 berjulukan 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 menurut penelitian, Bima Sakti bukanlah satu-satunya galaksi, tetapi terdapat ratusan, jutaan, bahkan milyaran galaksi pengisi jagat raya ini. Pada serpihan ini akan dibahas wacana sejarah pembentukan bumi dan tata surya dalam jagat raya. Dengan mempelajarinya, diperlukan kau 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. Kaprikornus kalau dibandingkan sama dengan 40 kali panjang Pulau Jawa. Akan tetapi, pernahkah kau merenungkan wacana bagaimana bumi tempat kita berpijak ini terbentuk? Apakah bumi suatu benda yang bundar 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 kau mengetahui dan lebih memahaminya. Proses terbentuknya planet bumi tidak sanggup 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 akibatnya saling bersatu lantaran efek gravitasi, kemudian mengelompok membentuk bulatan-bulatan bola besar yang disebut planet, termasuk planet bumi.

Dari proses tersebut, kita memperoleh citra 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 usang semakin tinggi, pada serpihan khatulistiwa (ekuatornya) yang mendapat gaya sentrifugal paling besar, sehingga massa tersebut menggelembung. Akhirnya dari serpihan yang menggelembung tersebut ada serpihan yang terlepas (terlempar) dan membentuk bola-bola pijar dengan ukuran berbeda satu sama lain.

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

Menurut hasil penelitian para jago 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 ketika 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, serpihan luar bumi membeku membentuk lapisan kerak bumi atau kulit bumi yang disebut litosfer, sedangkan serpihan dalam planet bumi hingga kini 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 ketika inilah mulai terbentuk atmosfer bumi.

Uap air yang terkumpul di atmosfer dalam waktu jutaan tahun tersebut, pada akibatnya 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 maritim dan samudera.

Sebagaimana dikemukakan di atas, bahwa pada awal pembentukannya, seluruh serpihan planet bumi relatif dingin. Kemudian pada proses selanjutnya, suhu bumi semakin meningkat hingga mencapai suhu mirip ketika 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 akhir tumbukan benda-benda angkasa atau meteor yang menghujani bumi. Energi dari benda-benda tersebut bermetamorfosis panas. Bayangkan saja, 5 ton berat benda angkasa, kemudian menghantam bumi dengan kecepatan 30 km per detik, diperkirakan memperlihatkan 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 kau melihat bulan dengan memakai teropong maka kamu sanggup menyaksikan kawah yang terbentuk pada masa lampau.
2. Kompresi yaitu semakin memadatnya bumi lantaran adanya gaya gravitasi. Bagian dalam bumi mendapatkan tekanan yang lebih besar dibandingkan bagian luarnya, sehingga pada serpihan dalam bumi suhunya lebih panas. Tingginya suhu di serpihan dalam bumi (inti bumi) menimbulkan unsur besi pada bumi menjadi cair, sehingga inti bumi merupakan cairan.
3. Adanya disintegrasi atau penguraian unsur-unsur radioaktif mirip uranium, thorium, dan potasium. Jumlah unsur-unsur tersebut sesungguhnya relatif kecil tetapi sanggup meningkatkan suhu bumi. Atom-atom dari unsur-unsur tersebut secara impulsif terurai dan mengeluarkan partikel-partikel atom yang bermetamorfosis unsur lain dan diserap oleh batuan di sekitarnya.

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:

Gambar 2. Proses pembentukan lapisan bumi ((Sumber: Frank Press and Raymond Siever, 1986, Earth)

1. Tahap pada ketika bumi merupakan planet yang homogen atau belum terjadi diferensiasi dan zonafikasi.
2. Proses diferensiasi atau pemilahan, yaitu ketika material besi yang lebih berat karam 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 serpihan 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 materi pembentuk bumi hingga terbentuk bumi, kemudian mengalami pendinginan dan terjadinya kenaikan suhu kembali, mirip yang dijelaskan di atas, menimbulkan bumi sebagai planet yang mempunyai lapisan-lapisan. Proses zonafikasi pada bumi telah membaginya ke dalam beberapa lapisan.

B. PANGEA DAN GONDWANA

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

Seorang jago ilmu cuaca dari Jerman yang berjulukan Alfred Wegener (1912), dalam teorinya yang populer yaitu teori pengapungan benua (Continental drift theory) mengemukakan bahwa hingga sekitar 225 juta tahun lalu, di bumi gres ada satu benua dan samudra yang maha luas. Benua raksasa ini dinamakan pangea, sedangkan daerah 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 serpihan selatan dinamakan gondwana. Kedua benua itu dipisahkan oleh jalur maritim sempit yang dinamakan Laut Tethys. Sisa Laut Tethys pada ketika ini merupakan jalur cebakan minyak bumi di sekitar laut-laut di daerah 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 ketika ini letaknya di sebelah utara ekuator (belahan bumi utara), mencakup Eurasia, Amerika Utara, dan pulau-pulau kecil di sekitarnya. Adapun Gondwana merupakan cikal bakal benua-benua di belahan bumi selatan, mencakup Amerika Selatan, Afrika, Sub benua India, Australia, dan Antartika, hingga terbentuklah benuabenua yang kita saksikan ketika ini. Perhatikan gambar 3. berikut.

Gambar 3. Rangkaian Pergerakan Benua (pubs.usgs.gov)

Kerak bumi atau lapisan bumi serpihan atas intinya 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 serpihan lempeng tektonik.

C. KARAKTERISTIK PERLAPISAN BUMI

Setelah planet bumi ini terbentuk dari massa gas, lambat laun mengalami proses pendinginan. Akibatnya serpihan 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 banyak sekali jenis sifat kimia dan fisikanya sempat memisahkan diri sesuai dengan perbedaan sifat-sifat tersebut. Hasil-hasil penelitian terhadap fisik bumi memperlihatkan bahwa batuanbatuan pembentuk bumi mulai dari kerak bumi hingga inti bumi mempunyai komposisi mineral dan unsur kimia yang berbeda-beda.

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 watu dan sfhere/sphaira berarti bulatan atau lapisan. Dengan demikian Litosfer sanggup diartikan lapisan batuan pembentuk kulit bumi. Dalam pengertian lain, litosfer ialah 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 gabungan dari banyak sekali materi yang bersifat cair, padat dan gas bersuhu tinggi.

3. Barisfer (lapisan inti bumi atau core)

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

a. Inti luar (Outer core)

Inti luar ialah inti bumi yang ada di serpihan 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 ialah 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 wacana karakteristik perlapisan bumi, sanggup 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 tumbuhan di bumi dan juga binatang karena makanan hewan, baik eksklusif maupun tidak berasal dari tanaman.

Berdasarkan uraian tersebut, sanggup disimpulkan bahwa karakteristik lapisan bumi paling dalam (inti) mempunyai sifat pejal atau keras yang diselubungi lapisan cair relatif kental, sedangkan serpihan 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 materi pemikiran para jago untuk mengungkap proses perubahan dan perkembangan kulit bumi pada masa lalu, kini dan prediksi pada masa yang akan datang. Adapun banyak sekali teori terbentuknya kulit bumi yang dikemukakan para jago antara lain sebagai berikut.

1. Teori kontraksi (Contraction theory)

Teori ini dikemukakan pertama kali oleh Descrates (1596-1650). Ia menyatakan bahwa bumi semakin usang semakin susut dan mengkerut yang disebabkan oleh terjadinya proses pendinginan, sehingga di serpihan permukaannya terbentuk relief berupa gunung, lembah, dan dataran. Teori kontraksi didukung pula oleh James Dana (1847) dan Elie de Baumant (1852). Mereka beropini bahwa bumi mengalami pengerutan karena terjadi proses pendinginan di serpihan 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 akibatnya 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.

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 serpihan 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 hingga ke permukaan bumi di mid oceanic ridge (punggung tengah samudera), lava tersebut akan membeku membentuk lapisan kulit bumi yang gres menggeser dan menggantikan kulit bumi yang lebih tua.

Gambar 6. Pergerakan lempeng berdasar pada data satelit GPS NASA JPL. Vektor di sini memperlihatkan arah dan magnitudo gerakan. (Wikimedia Commons)

Bukti kebenaran teori konveksi ialah terdapatnya tanggul dasar samudera (Mid Oceanic Ridge), mirip Mid Atlantic Ridge dan Pasific-Atlantic Ridge. Bukti lainnya didasarkan pada penelitian umur dasar maritim 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 serpihan atas bumi merupakan serpihan yang tegar dan kaku berada pada suatu lapisan yang plastik atau cair. Hal ini menimbulkan lapisan permukaaan bumi serpihan 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 memperlihatkan 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 lantaran efek arus konveksi yang terjadi pada lapisan astenosfer yang berada di bawah lempeng tektonik kulit bumi. Litosfer sebagai lapisan paling luar dari tubuh bumi, bagaikan kulit ari pada kulit insan dan merupakan lapisan kerak bumi yang tipis. Prinsip teori tektonik lempeng ialah 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 memperlihatkan kekuatan besar dari dalam bumi untuk menggerakkan lempeng-lempeng secara tidak beraturan. Kekuatan ini dinamakan tenaga endogen yang telah menghasilkan banyak sekali 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 maritim dalam. Lahirnya teori lempeng tektonik sesungguhnya merupakan jalinan dari banyak sekali 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 sanggup dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 7. Lempeng-lempeng tektonik di bumi barulah dipetakan pada paruh kedua periode ke-20.

Lempeng-lempeng tersebut selalu bergerak dan mendesak satu sama lain. Lempeng tektonik serpihan atas disebut lempeng samudera, sedangkan lempeng tektonik pada serpihan atas terdapat masa kontinen disebut lempeng benua. Kedua lempeng ini mempunyai 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 mirip ini dinamakan gerakan bertumbukan (subduction), sedangkan daerah yang menjadi tempat tumbukan lempenglempeng disebut subduction zone.

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 ialah pecahnya Benua Pangea pada Zaman Trias dengan membentuk celah sepanjang pinggiran Atlantik yang memisahkan Afrika dan Amerika Latin. Coba kau perhatikan kedua benua tersebut! Pasti nampak mirip 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 ialah sebagai berikut:

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

a. Konvergensi

Konvergensi, yaitu gerakan saling bertumbukan antarlempeng tektonik. Tumbukan antarlempeng tektonik sanggup 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, misalnya 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 maritim di tempat tumbukan tersebut;
3. pembengkakan tepi lempeng benua yang merupakan gugusan pegunungan;
4. terdapat kegiatan vulkanisme, intrusi dan ekstrusi;
5. daerah hiposentra gempa dangkal dan dalam;
6. penghancuran lempeng akhir pergesekan lempeng;
7. timbunan sedimen gabungan atau melange.

Contoh :

Pegunungan di pantai barat Amerika, gugusan Pulau Sumatera, Jawa dan Nusa Tenggara, merupakan akhir pembengkakan lempeng benua. Bermunculan puncak gunungapi dan terjadi gempa di sepanjang pulau dan pegunungan tersebut. Ingatlah ancaman gempa yang menimbulkan Tsunami di Aceh dan Sumatera Utara pada simpulan Desember 2004, gempa tersebut timbul akhir 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 serpihan 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 maritim 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 erat Kutub Utara hingga 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, goresan antara lempeng Samudera Pasifik dengan lempeng daratan Amerika Utara yang menimbulkan terbentuknya Sesar San Andreas yang membentang sepanjang kurang lebih 1.200 km dari San Francisco di utara hingga 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 sanggup menimbulkan gempa bumi. Contoh: Sesar Sam Andreas di California.

Tenaga endogen yang telah menimbulkan 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 kegiatan gerak lempeng tektonik, pada tepian lempeng tersebut umumnya muncul kegiatan vulkanisme dan gempa bumi. Benarkah dan bagaimana itu sanggup terjadi? Sebelum kita pelajari lebih jauh, coba kau lihat dan pahami gambar 10. di bawah ini, wacana 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 ialah 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 akhir gerak mendatar lempeng-lempeng, baik secara tumbukan (konvergen), divergen, maupun berpapasan.

Saat ini gunungapi yang aktif di dunia berjumlah 500 hingga 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 maritim 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, gugusan 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 tepat mengikuti jalur pegunungan lipatan muda. Mulai maritim tengah hingga ke Asia Kecil dan Kepulauan Indonesia. Jalur ini di serpihan timur Asia dipotong oleh gugusan pegunungan tinggi Asia. Gunungapi bawah maritim pada jalur ini ditemukan di beberapa tempat, antara lain di Laut Tengah, yaitu antara Sisilia dan Tunisia, di daerah Kepulauan Lipari erat pesisir Arakan dan di Indonesia.

Aktivitas gunungapi merupakan alasannya ialah utama adanya sebaran panas bumi, terutama hidrotermal. Batuan pemanas dari kegiatan vulkanisme akan berfungsi sebagai sumber pemanasan air. Panas yang ditimbulkan oleh pergerakan sesar aktif kadang kala 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 ialah 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 erat dengan galaksi Bimasakti dan tampak di belahan langit selatan.
7. Magma adalah batuan cair pijar yang terjadi dari banyak sekali mineral yang terdapat di dalam dapur magma dan akan menjadi batuan beku sehabis mengalami pendinginan.
8. Nebula adalah benda langit mirip gumpalan awan terdiri atas gas dan debu yang terdapat di antara bintang-bintang.
9. Tektonika Lempeng adalah teori wacana kedudukan, pergerakan, interaksi dan perusakan lempeng-lempeng; menerangkan kegiatan gempa, kegunungapian, pembentukan pegunungan dan insiden gunung api pada masa kemudian dalam hubungannya dengan pergerakan lempeng.

Anda kini 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.