I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, geolog berasumsi bahwa

kenampakan-kenampakan utama bumi berkedudukan tetap. Kebanyakan

kenampakan geologis seperti pegunungan bisa dijelaskan dengan pergerakan vertikal

kerak seperti dijelaskan dalam teori geosinklin. Sejak tahun 1596, telah diamati

bahwa pantai Samudera Atlantik  yang berhadap-hadapan antara benua Afrika

dan Eropa dengan Amerika Utara dan Amerika Selatan memiliki kemiripan bentuk

dan nampaknya pernah menjadi satu. Ketepatan ini akan semakin jelas jika kita

melihat tepi-tepi dari paparan benua di sana. Sejak saat itu banyak teori telah

dikemukakan untuk menjelaskan hal ini, tetapi semuanya menemui jalan buntu

karena asumsi bahwa bumi adalah sepenuhnya padat menyulitkan penemuan

penjelasan yang sesuai.

Bumi terdiri dari beberapa lapisan, yaitu lapisan litosfer (kerak bumi),

astenosfer, mesosfer, dan inti bumi. Kerak bumi atau litosfer terdiri dari lempeng-

lempeng. Lempeng-lempeng tersebut dinamakan lempeng tektonik. Lempeng-

lempeng tersebut sewaktu-waktu dapat bergerak. Akibat dari pergerakan lempeng

tersebut maka terbentuklah patahan dan lipatan. Lempeng tersebut dapat bergerak

mendekati, menjauhi dan bergerak saling melewati sehingga menyebabkan benua

besar (Pangea) dapat terpecah belah menjadi benua-benua yang lebih kecil seperti

sekarang ini. 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.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Perkembangan Teori Lempeng Tektonik

Teori tektonika Lempeng (bahasa Inggris: Plate Tectonics) adalah teori dalam

bidang geologi 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 karenaviskositas 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 dan banyak lempeng-lempeng yang lebih

kecil. 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. Pada akhir abad ke-19 dan

awal abad ke-20, geolog berasumsi bahwa kenampakan-kenampakan utama bumi

berkedudukan tetap. Kebanyakan kenampakan geologis seperti pegunungan bisa

dijelaskan dengan pergerakan vertikal kerak seperti dijelaskan dalam teori geosinklin.

Sejak tahun 1596, telah diamati bahwa pantai Samudera Atlantik yang berhadap-

hadapan antara benua Afrika dan Eropa dengan Amerika Utara dan Amerika

Selatanmemiliki kemiripan bentuk dan nampaknya pernah menjadi satu. Ketepatan

ini akan semakin jelas jika kita melihat tepi-tepi dari paparan benua di sana. Sejak

saat itu banyak teori telah dikemukakan untuk menjelaskan hal ini, tetapi semuanya

menemui jalan buntu karena asumsi bahwa bumi adalah sepenuhnya padat

menyulitkan penemuan penjelasan yang sesuai.

Penemuan radium dan sifat-sifat pemanasnya pada tahun 1896 mendorong

pengkajian ulang umur bumi, karena sebelumnya perkiraan didapatkan dari laju

pendinginannya dan dengan asumsi permukaan bumi beradiasi seperti benda

hitam. Dari perhitungan tersebut dapat disimpulkan bahwa bahkan jika pada awalnya

bumi adalah sebuah benda yang merah-pijar, suhu Bumi akan menurun menjadi

seperti sekarang dalam beberapa puluh juta tahun. Dengan adanya sumber panas

yang baru ditemukan ini maka para ilmuwan menganggap masuk akal bahwa Bumi

sebenarnya jauh lebih tua dan intinya masih cukup panas untuk berada dalam

keadaan cair.

Teori Tektonik Lempeng berasal dari Hipotesis Pergeseran Benua

(continental drift) yang dikemukakan Alfred Wegener tahun 1912 dan dikembangkan

lagi dalam bukunya The Origin of Continents and Oceans terbitan tahun 1915. Ia

mengemukakan bahwa benua-benua yang sekarang ada dulu adalah satu bentang

muka yang bergerak menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti

bumi seperti 'bongkahan es' dari granit yang bermassa jenis rendah yang

mengambang di atas lautan basal yang lebih padat. Namun, tanpa adanya bukti

terperinci dan perhitungan gaya-gaya yang dilibatkan, teori ini dipinggirkan.

Mungkin saja bumi memiliki kerak yang padat dan inti yang cair, tetapi tampaknya

tetap saja tidak mungkin bahwa bagian-bagian kerak tersebut dapat bergerak-gerak.

Di kemudian hari, dibuktikanlah teori yang dikemukakan geolog Inggris Arthur

Holmes tahun 1920 bahwa tautan bagian-bagian kerak ini kemungkinan ada di bawah

laut. Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di dalam mantel bumi adalah

kekuatan penggeraknya.

Hipotesis Apungan Benua

Gambar 1. Super Kontinen Pangea

Saat perkembangan pembuatan peta dunia pada awal tahun 1900-an, seorang

ahli meteorologi dari Jerman, Alfred Wegener mengemukakan sebuah hipotesis

tentang Apungan Benua (Hypothesis of Continental Drift). Dia mengemukakan

bahwa dulunya ada sebuah super-kontinen, disebut Pangaea, yang pecah jutaan

tahun yang lalu, kemudian benua-benua pecahannya perlahan bergerak menuju

posisinya saat ini dan masih terus bergerak perlahan.

Bukti-bukti dari Wegener

Gambar 2. Pangea pecah menjadi 2

Bukti pertama yang diajukan oleh Wegener adalah adanya kesamaan garis

pantai antara Benua Amerika Selatan dengan Benua Afrika. Apabila kedua benua

tersebut disatukan, maka garis pantainya akan serasi satu sama lain. Kemudian ia

juga mengajukan bukti dokumentasi fosil Mesosaurus yang sejenis dan hanya

ditemukan di kedua sisi benua tersebut. Diyakini bahwa Mesosaurus ini ketika

hidupnya tidak akan dapat melintasi samudera yang luas di antara kedua benua ini.

Sisa-sisa organisme yang ditemukan tampaknya menjadi bukti menyatunya dua

benua ini selama Masa Paleozoikum dan Awal Mesozoikum. Lihat gambar di bawah

ini.

Gambar 3. Bukti fosil yang menyatu

Bukti selanjutnya, jajaran pegunungan yang terpotong oleh samudera. Gambar di

bawah menunjukkan jajaran pegunungan pada kedua sisi Samudera Atlantik.

Pegunungan Appalachia yang terpotong oleh pantai Newfoundland serupa dengan

jajaran pegunungan di Kepulauan Inggris dan Scandinavia dalam hal struktur dan

juga umurnya.

Gambar 4. Bentuk awal beberapa benua besar

Bukti terakhir yang diajukan oleh Wegener, untuk mendukung hipotesisnya, adalah

iklim masa lampau (ancient climates). Ketika benua-benua disusun menjadi satu

untuk membentuk Pangaea, sisa dari material glasial menyatu membentuk pola

seperti hamparan es yang menutupi kutub bumi kita hari ini. Lihat gambar di bawah

ini.

Gambar 5. Landasan benua yang terjadi

Menurut Kramer (1996), Wagener (1915) misalnya, yakin bahwa bumi dua

ratus juta tahun yang lalu hanya terdiri dari satu benua yang disebut dengan Pangaea.

Dia mengatakan bahwa Pangaea pecah menjadi kepingan-kepingan dan bergerak

secara lambat sekali membentuk format benua dan pulau seperti sekarang ini. Teori

tentang pergerakan benua tidak mendapat banyak perhatian sampai dengan sekitar

tahun 1960, saat jaringan peralatan seismograf dunia mampu menentukan lokasi

gempa secara akurat, dan mengkonfirmasikan bahwa deformasi jangka panjang

terkonsentrasi relatif di sekitar zona antara blok-blok kerak bumi. Dalam waktu

sepuluh tahun berikutnya, teori pergerakan benua sudah dapat lebih diterima secara

meluas dan diakui sebagai kemajuan terbesar dalam ilmu pengetahuan tentang bumi.

Menurut Gubbins (1990), kondisi geologi lantai samudera masih relatif sederhana

dan berusia muda, yaitu hanya sekitar 5% dari usia bumi, dimana beberapa studi

yang cukup detail memberikan dukungan bukti kuat terhadap sejarah pergerakan

benua seperti yang diasumsikan pada teori pergerakan benua.

Teori orisinil pergerakan benua memberikan gambaran benua yang sangat

besar mendesak melalui lautan dan melintasi lantai samudera. Diketahui bahwa lantai

samudera terlampau kokoh untuk dapat mengijinkan pergerakan, dan teori ini semula

ditolak oleh para ilmuwan. Dari latar belakang inilah sesungguhnya teori lempeng

tektonik mulai berkembang. Hipotesa dasar dari lempeng tektonik adalah bahwa

permukaan bumi terdiri dari sejumlah blok utuh yang besar disebut lempeng, dan

lempeng-lempeng ini bergerak saling bersenggolan satu dengan lainnya. Kulit bumi

dibagi atas enam lempeng yang seukuran benua (Afrika, Amerika, Antartika,

Australia, Eurasia, dan Pasifik) serta terdiri atas empat belas lempeng sub-benua

(Caribean, Cocos, Nazca, Phillipine, dan lain-lain). Lempeng yang lebih kecil,

disebut lempeng mikro, juga sangat banyak bertebaran di sekitar lempeng yang lebih

besar. Deformasi antara lempeng-lempeng tersebut terjadi hanya pada area di sekitar

tepian atau batasnya. Deformasi dari lempeng ini dapat terjadi secara lambat dan

terus-menerus (a seismic deformation) atau dapat pula terjadi secara tidak teratur

dalam bentuk gempa bumi (seismic deformation). Apabila deformasi terjadi terutama

pada batas-batas antara lempeng, dapat dipastikan bahwa lokasi-lokasi gempa

terkonsentrasi di sekitar batas lempeng.

Gambar 6. World tectonic plate

Penjelasan yang paling dapat diterima secara meluas tentang sumber pergerakan

lempeng bersandar kepada hukum keseimbangan termomekanika material bumi.

Lapis teratas dari kulit bumi bersentuhan dengan kerak bumi yang relatif dingin,

sementara lapis terbawah bersentuhan dengan lapis luar inti panas.Karakteristik batas

lempeng juga mempengaruhi sifat dasar dari gempa yang terjadi sepanjang batas

lempeng tersebut. Pada beberapa area tertentu, lempeng bergerak menjauh satu

dengan lainnya pada batas lempeng, yang dikenal sebagai bubungan melebar atau

celah melebar. Batuan lebur dari lapisan dasar muncul ke permukaan dimana akan

mendingin dan menjadi bahagian lempeng yang merenggang

Dengan demikian, lempeng ”mengembang” pada bubungan yang melebar. Tingkat

pelebaran berkisar dari 2 hingga 18 cm/tahun; tingkat tertinggi ditemukan pada Lautan Pasifik,

dan terendah ditemukan sepanjang Bubungan Mid-Atlantic. Telah diestimasi bahwa kerak bumi

yang baru di lautan terbentuk pada tingkatan sekitar 3,1 km2/tahun di seluruh dunia. Kerak bumi

yang masih berusia muda ini, disebut basal baru, terbentuk tipis di sekitar bubungan yang

melebar. Hal ini juga dapat terbentuk oleh pergerakan ke atas magma yang relatif lambat, atau

dapat pula oleh semburan yang cepat saat terjadinya aktivitas kegempaan.

Lapisan material mendingin setelah mencapai permukaan pada celah lempeng yang

melebar. Lapisan akan menjadi bersifat magnet sejalan dengan pendinginannya dengan kutub

tergantung arah bidang magnet bumi saat itu. Bidang magnet bumi tidak konstan terhadap skala

waktu geologi, karena berfluktuasi dan berbalik pada interval waktu yang tidak tentu, sehingga

penyimpangan sifat magnetik yang tidak biasa pada bebatuan terbentuk pada pinggiran bubungan

yang melebar.

Karena ukuran bumi tetap konstan, maka pembentukan material lempeng baru pada

bubungan melebar harus seimbang dengan berkurangnya material lempeng di lokasi yang lain.

Hal ini terjadi pada batas zona subduksi dimana pergerakan relatif dari dua lempeng saling

menghunjam satu dengan lainnya. Saat bersentuhan, salah satu lempeng menyusup ke bawah

lempeng yang satunya.

Batas zona subduksi sering ditemukan di sekitar pinggiran benua. Karena kerak lautan

biasanya dingin dan tebal, maka zona subduksi akan tenggelam akibat berat sendirinya dibawah

kerak benua yang lebih ringan. Saat tingkat konvergensi lempeng

Apabila lempeng mengakibatkan benua bertubrukan, maka dapat menjadi formasi jajaran

pegunungan. Himalaya terbentuk dari dua pengkerakan lapisan yang dibentuk ketika lempeng

Australia bertubrukan dengan lempeng Eurasia. Tubrukan antar benua dari lempeng Afrika dan

lempeng Eropa mengakibatkan berkurangnya luas Laut Mediterania dan pada akhirnya nanti

akan menjadi jajaran pegunungan.

Transformasi patahan terjadi ketika lempeng bergerak dan berselisihan satu dengan yang

lainnya tanpa menciptakan kerak bumi yang baru atau mengurangi kerak bumi yang sudah ada.

Transformasi patahan ini biasanya ditemukan pada kelengkungan bubungan melebar, dan

diidentifikasi berdasarkan penyimpangan sifat magnetiknya dan torehan yang terdapat pada

permukaan kerak bumi. Kelengkungan penyimpangan magnetik memperlihatkan zona retakan

yang dapat terjadi sepanjang ribuan kilometer.

Lempeng tektonik memberikan suatu kerangka yang sangat berguna untuk dapat

menjelaskan pergerakan dari permukaan bumi dan melokaliser gempa dan vulkanik. Lempeng

tektonik juga menggambarkan pembentukan dari material kerak bumi yang baru serta

pengurangan material kerak bumi yang lama sesuai dengan ketiga jenis pergerakan lempeng

seperti yang dapat dilihat pada Gambar.

2.2. Jenis – Jenis Pergerakan Lempang

Pergerakan lempeng kerak bumi ada tiga tipe yaitu pergerakan lempeng Divergen, konvergen

dan transform.

1. Konvergen

Konvergen merupakan gerakan saling bertumbukan antarlempeng  tektonik.Tumbukan

antarlempeng tektonik dapat berupa tumbukan antara lempeng benua dan benua, atau antara

lempeng benua dan lempeng dasar samudra.Pada bidang batas pertemuan akan terjadi palung

laut atau lipatan.Zona atau tempat terjadinya tumbukan antara lempeng tektonik benua dan benua

disebut  zona konvergen. Contohnya tumbukan antara lempeng India dan lempeng benua Eurasia

yang menghasilkan terbentuknya pegunungan lipatan muda Himalaya dan merupakan

pegunungan tertinggi di dunia dengan puncak tertingginya, Mount Everest. Contoh lainnya,

tumbukan lempeng Italia dengan Eropa yang menghasilkan terbentuknya jalur Pegunungan

Alpen. Zona berupa jalur tumbukan antara lempeng benua dan lempeng dasar samudra, disebut 

zona subduksi  (subduction zone), contohnya, tumbukan antara lempeng benua Amerika dan

lempeng dasar Samudra Pasifik yang menghasilkan terbentuknya Pegunungan Rocky dan Andes.

Di wilayah ini umumnya rawan terhadap gempa bumi dan banyak ditemui gunung api.

Gambar 7. Pertemuan Lempeng Konvergen

2. Divergen

Divergen  yaitu gerakan saling menjauh antarlempeng tektonik, contohnya gerakan saling

menjauh antara lempeng Afrika dan Amerika bagian selatan. Zona berupa jalur tempat

berpisahnya lempeng-lempeng  tektonik disebut zona divergen (zona sebar pisah). Lempeng

bergerak saling menjauh ( berlawanan ). Pada batas pergerakan akan terbentuk kerak bumi yang

baru karena naiknya materi dari lapisan mantel  ( magma ) ke permukaan bumi dan membeku

sehingga membentuk punggung laut.

 Gambar 8. Bentuk Divergen

3. Transform

Transform merupakan gerakan saling bergesekan  (berlawanan arah) antarlempeng

tektonik. Contohnya gesekan antara  lempeng Samudra Pasifik dan 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. Zona berupa jalur tempat  bergesekan lempeng-lempeng tektonik disebut Zona Sesar

Mendatar  (zona transform). Terjadi pergeseran dua lempeng dengan arah yang berlawanan.

Pergersaran tidak menimbulkan penghilang atau pemunculan kerak bumi, tetapi akan terjadi

patahan  ( sesar ). Gerakan ini akan menimbulkan terjadi gempa tektonik.

Gambar 9. Bentuk Transform

II.3. Penggerak pergerakan lempeng serta pembagian lempeng tektonik

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.

Pencitraan dua dan tiga dimensi interior bumi (tomografi seismik) menunjukkan adanya

distribusi kepadatan yang heterogen secara lateral di seluruh mantel. Variasi dalam kepadatan

ini bisa bersifat material (dari kimia batuan), mineral (dari variasi struktur mineral), atau

termal (melalui ekspansi dan kontraksi termal dari energi panas). Manifestasi dari

keheterogenan kepadatan secara lateral adalah konveksi mantel dari gaya apung (buoyancy

forces) Bagaimana konveksi mantel berhubungan secara langsung dan tidak dengan

pergerakan planet masih menjadi bidang yang sedang dipelajari dan dibincangkan dalam

geodinamika. Dengan satu atau lain cara, energi ini harus dipindahkan ke litosfer supaya

lempeng tektonik bisa bergerak. Ada dua jenis gaya yang utama dalam pengaruhnya ke

pergerakan planet, yaitu friksi dan gravitasi.

a. Gaya Gesek

Basal drag, Arus konveksi berskala besar di mantel atas disalurkan melalui astenosfer,

sehingga pergerakan didorong oleh gesekan antara astenosfer dan litosfer.

Slab suction, Arus konveksi lokal memberikan tarikan ke bawah pada lempeng di zona

subduksi di palung samudera. Penyerotan lempengan (slab suction) ini bisa terjadi dalam

kondisi geodinamik di mana tarikan basal terus bekerja pada lempeng ini pada saat ia masuk

ke dalam mantel, meskipun sebetulnya tarikan lebih banyak bekerja pada kedua sisi

lempengan, atas dan bawah

b. Gravitasi

Runtuhan gravitasi, Pergerakan lempeng terjadi karena lebih tingginya lempeng di

oceanic ridge. Litosfer samudera yang dingin menjadi lebih padat daripada mantel panas

yang merupakan sumbernya, maka dengan ketebalan yang semakin meningkat lempeng ini

tenggelam ke dalam mantel untuk mengkompensasikan beratnya, menghasilkan sedikit

inklinasi lateral proporsional dengan jarak dari sumbu ini. :Dalam teks-teks geologi pada

pendidikan dasar, proses ini sering disebut sebagai sebuah doronga. Namun, sebenarnya

sebutan yang lebih tepat adalah runtuhan karena topografi sebuah lempeng bisa jadi sangat

berbeda-beda dan topografi pematang (ridge) yang melakukan pemekaran hanyalah fitur

yang paling dominan. Sebagai contoh, pembengkakan litosfer sebelum ia turun ke bawah

lempeng yang bersebelahan menghasilkan kenampakan yang bisa memengaruhi topografi.

Lalu, mantel plume yang menekan sisi bawah lempeng tektonik bisa juga mengubah

topografi dasar samudera.

Slab-pull (tarikan lempengan), Pergerakan lempeng sebagian disebabkan juga oleh berat

lempeng yang dingin dan padat yang turun ke mantel di palung samudera.[21] Ada bukti

yang cukup banyak bahwa konveksi juga terjadi di mantel dengan skala cukup besar.

Pergerakan ke atas materi di mid-oceanic ridge mungkin sekali adalah bagian dari konveksi

ini. Beberapa model awal Tektonik Lempeng menggambarkan bahwa lempeng-lempeng ini

menumpang di atas sel-sel seperti ban berjalan. Namun, kebanyakan ilmuwan sekarang

percaya bahwa astenosfer tidaklah cukup kuat untuk secara langsung menyebabkan

pergerakan oleh gesekan gaya-gaya itu. Slab pull sendiri sangat mungkin menjadi gaya

terbesar yang bekerja pada lempeng. Model yang lebih baru juga memberi peranan yang

penting pada penyerotan (suction) di palung, tetapi lempengan seperti Lempeng Amerika

Utara tidak mengalami subduksi di manapun juga, tetapi juga mengalami pergerakan seperti

juga Lempeng Afrika, Eurasia, dan Antarktika. Kekuatan penggerak utama untuk pergerakan

lempengan dan sumber energinya itu sendiri masih menjadi bahan riset yang sedang

berlangsung.

c. Gaya dari luar

Dalam studi yang dipublikasikan pada edisi Januari-Februari 2006 dari buletin

Geological Society of America Bulletin, sebuah tim ilmuwan dari Italia dan Amerika Serikat

berpendapat bahwa komponen lempeng yang mengarah ke barat berasal dari rotasi Bumi dan

gesekan pasang bulan yang mengikutinya. Mereka berkata karena Bumi berputar ke timur di

bawah bulan, gravitasi bulan meskipun sangat kecil menarik lapisan permukaan bumi

kembali ke barat.

Beberapa orang juga mengemukakan ide kontroversial bahwa hasil ini mungkin juga

menjelaskan mengapa Venus dan Mars tidak memiliki lempeng tektonik, yaitu karena

ketiadaan bulan di Venus dan kecilnya ukuran bulan Mars untuk memberi efek seperti pasang

di bumi.

Pemikiran ini sendiri sebetulnya tidaklah baru. Hal ini sendiri aslinya dikemukakan oleh

bapak dari hipotesis ini sendiri, Alfred Wegener, dan kemudian ditentang fisikawan Harold

Jeffreys yang menghitung bahwa besarnya gaya gesek oasang yang diperlukan akan dengan

cepat membawa rotasi bumi untuk berhenti sejak waktu lama.

Banyak lempeng juga bergerak ke utara dan barat, bahkan banyaknya pergerakan ke

barat dasar Samudera Pasifik adalah jika dilihat dari sudut pandang pusat pemekaran

(spreading) di Samudera Pasifik yang mengarah ke timur. Dikatakan juga bahwa relatif

dengan mantel bawah, ada sedikit komponen yang mengarah ke barat pada pergerakan semua

lempeng. Lempeng kerak bumi dibagi menjadi dua kelompok, yaitu lempeng mayor

(lempeng besar) dan lempeng minor (lempeng kecil).

Perhatikan tabel berikut.

Lempeng mayor Lempeng minor

1. Lempeng Eurasia Lempeng Filipina

2. Lempeng Amerika Utara Lempeng Juan de Fuka

3. Lempeng Amerika Selatan Lempeng Karibia

4. Lempeng Afrika Lempeng Kokos

5. Lempeng Indo-Australia Lempeng Nazca

6. Lempeng Pasifik Lempeng Skotia

7. Lempeng Antartika Lempeng Arabia

Pergerakan lempeng tektonik tersebut ternyata menimbulkan berbagai fenomena

di permukaan bumi, misalnya terjadinya gempa bumi. Gempa bumi yang terjadi akibat

pergeseran lempeng tektonik disebut gempa bumi tektonik. Gempa tektonik terjadi di

daerah subduksi, yaitu batas pertemuan lempeng yang bertumbukan.

Berlandaskan pada teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah menjadi

lempengan-lempengan yang mengapung di atas lapisan yang lebih cair. Lempeng

tektonik tebalnya dapat mencapai 80 km, tetapi ada juga yang lebih tipis dengan luas

yang beragam. Jika lempeng-lempeng tersebut bergerak saling bertumbukan, maka akan

terjadi penunjaman. Sesuai dengan hukum fisika sederhana, lempengan yang berat jenis

atau massanya lebih besar akan menunjam dan menyusup ke bawah lempeng yang lebih

ringan. Pergerakan lempeng tektonik tersebut sangat lambat, yaitu antara 1 dan 10 cm per

tahun. Namun, pergerakan yang sangat lambat tersebut ternyata mengumpulkan energi

yang sangat kuat secara pelan-pelan di kedalaman sekitar 80 km. Apabila tekanan dan

regangan tumbukan lempeng mencapai titik jenuh, biasanya akan terjadi gerakan

lempeng tektonik secara tiba-tiba. Gerakan tersebut menimbulkan getaran di muka bumi

yang disebut gempa.

Jika lempeng tektonik saling memisah, maka terjadi aktivitas magmatis yang

mengakibatkan penambahan landas samudra. Di daerah pemisahan tersebut terdapat

rekahan-rekahan yang menjadi jalan untuk keluarnya cairan dari dalam bumi. Cairan

yang keluar dari dalam bumi tersebut kemudian mendingin menjadi batuan basalt.

Banyaknya basalt yang terus terbentuk mendorong lempeng tektonik ke arah yang saling

berlawanan. Akibatnya, lempeng tektonik terpisah dengan jarak yang makin jauh.

Salah satu contoh lempeng yang saling memisah adalah antara Lempeng Australia dan

Antartika. Kedua lempeng tersebut memisah hingga membentuk pematang tengah

samudra. Gerakan saling menjauh kedua lempeng tersebut menyebabkan lempeng India-

Australia terdorong ke arah utara hingga bertumbukan dengan lempeng Eurasia.

Lempeng India-Australia yang merupakan lempeng samudra selanjutnya menunjam dan

menyusup ke bawah lempeng Eurasia.

Daerah sekitar penunjaman lempeng antara lain terbentuk palung di selatan Pulau

Jawa, jalur gunung api Sumatra, Jawa, dan Nusa Tenggara, serta cekungan Sumatra dan

Jawa. Daaerah penunjaman juga merupakan jalur gempa bumi yang kuat. Pada setiap

daerah penunjaman, kira-kira pada kedalaman 150 km, terjadi pelelehan batuan yang

disebut pelelehan sebagian (partial melting). Pelelehan terjadi karena adanya gesekan

batuan dengan massa yang sangat padat dan berat secara terus menerus. Melalui rekahan

atau celah yang ada, lelehan tersebut akan menyusup dan berusaha menembus kerak

bumi. Jika lelehan tersebut berhasil menembus kerak bumi berarti di tempat tersbut

muncul gunung api. Oleh karena itu, dapat diketahui bahwa gunung api dapat muncul di

daerah terjadinya gesekan lempeng tektonik.

Gambar 10. Sebaran lempeng tektonik (garis kuning) dan gunung api (segitiga merah) di

dunia.

Zona subduksi lempeng tektonik yang terkenal berada di Sirkum Pasifik.

Kawasan ini dikenal dengan sebutan lingkaaran api Pacific (Ring of Fire) karena di

sepanjang kawasan ini muncul serangkaian gunung api. Lingkaran api Pasifik

membentang di antara subduksi dan pemisahan lempeng Pasifik dengan lempeng-

lempeng India-Australia, Eurasia, dan Amerika Utara, serta tumbukan lempeng Nazca

dengan lempeng Amerika Selatan.

Zona lingkaran api Pasifik ini sangat luas, yaitu membentang mulai dari pantai

barat Amerika Selatan, berlanjut ke pantai barat Amerika Utara, melingkar ke Kanada,

semenanjung Kamchatka, Kepulauan Jepang, Indonesia, Selandia Baru, dan Kepulauan

Pasifik Selatan.

Selain menjadi tempat munculnya gunung api, zona subduksi di lingkaran api

Pasifik juga merupakan tempat terjadinya gempa bumi. Menurut United State Geological

Survey (USGS), sekitar 90% gempa bumi di dunia terjadi di sepanjang jalur lingkaran api

Pasifik. Gempa bumi yang terjadi di lingkaran api Pasifik lebih sering diakibatkan oleh

gerakan lempeng tektonik daripada aktivitas gunung apinya.

Lempeng tektonik adalah segmen keras kerak bumi yang disokong oleh magma di

bawahnya. Disebabkan ini maka lempeng tektonik ini bebas untuk menggesek satu sama

lain. Pergerakan antara lempeng tektonik ini tidak berjalan secara perlahan-lahan.

Sebaliknya pergeseran antara tanah dan batu yang membentuk lempeng tektonik

menyebabkan pergeseran itu berjalan tersentak-sentak. Pergerakan inilah yang

menyebabkan terjadinya gempa bumi.

Daratan dan juga dasar lautan akan secara perlahan-lahan dibawa ke arah kedudukan baru

apabila lempeng beralih. Batas lempeng ditandai oleh lingkaran gempa bumi dan

rangkaian gunung berapi.

Teori lempeng tektonik muncul setelah Alfred Wegener dalam bukunya The Origin

of Continents and Oceans (1915) mengemukakan bahwa benua yang padat sebenarnya

terapung dan bergerak di atas massa yang relatif lembek (continental drift).

Gravitasi dianggap sebagai penyebab utama dari semua pergerakan lempeng. Gaya

gravitasi menarik lempeng yang tersubduksi karena bagian itu memang lebih tua dan

lebih berat bobotnya. Kemudian karena tertarik, ada celah di tengah punggung samudera

yang kemudian terisi material dari dalam mantel.

Lempeng tektonik adalah segmen keras kerak bumi yang disokong oleh magma di

bawahnya. Disebabkan ini maka lempeng tektonik ini bebas untuk menggesek satu sama

lain.Pergerakan antara lempeng tektonik ini tidak berjalan secara perlahan-lahan.

Sebaliknya pergeseran antara tanah dan batu yang membentuk lempeng tektonik

menyebabkan pergeseran itu berjalan tersentak-sentak. Pergerakan inilah yang

menyebabkan terjadinya gempa bumi. Daratan dan juga dasar lautan akan secara

perlahan-lahan dibawa ke arah kedudukan baru apabila lempeng beralih. Batas lempeng

ditandai oleh lingkaran gempa bumi dan rangkaian gunung berapi. Teori lempeng

tektonik muncul setelah Alfred Wegener dalam bukunya The Origin of Continents and

Oceans (1915) mengemukakan bahwa benua yang padat sebenarnya terapung dan

bergerak di atas massa yang relatif lembek (continental drift).

Gravitasi dianggap sebagai penyebab utama dari semua pergerakan lempeng.

Gaya gravitasi menarik lempeng yang tersubduksi karena bagian itu memang lebih tua

dan lebih berat bobotnya. Kemudian karena tertarik, ada celah di tengah punggung

samudera yang kemudian terisi material dari dalam mantel.

Lempeng Eurasia adalah lempeng tektonik terbesar ketiga yang berada di daerah Eurasia,

daratan yang terdiri dari benua Eropa dan Asia kecuali di daerah India, Jazirah Arab, dan

timur Pegunungan Verkhoyansk di Siberia Timur. Sisi timurnya dibatasi Lempeng

Amerika Utara dan Lempeng Filipina. Sisi selatannya dibatasi Lempeng Afrika,

Lempeng Arab dan Lempeng Indo-Australia. Sisi baratnya dibatasi oleh Lempeng

Amerika Utara. Lempeng Burma adalah lempeng tektonik kecil yang terletak di Asia

Tenggara, sering dianggap sebagai bagian dari lempeng Eurasia. Kepulauan Andaman,

Kepulauan Nikobar, dan Sumatra barat laut terletak di lempeng ini. Busur pulau ini

memisahkan Laut Andaman dari Samudra Hindia.

Pergeseran kerak bumi atau diastropisme merupakan terjadinya pergeseran muka

bumi yang dipengaruhi oleh adanya gerakan-gerakan kerak bumi. Gerakan-gerakan

tersebut mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang menghasilkan pola baru yang

disebut struktur diastropik. Termasuk dalam struktur diastropik tersebut, yaitu

pelengkungan, pelipatan, patahan, dan retakan.

Lempeng Pasifik ialah lempeng tektonik samudra di dasar Samudra Pasifik ke

utara di sisi timur ada batas divergen dengan Lempeng Penjelajah, Juan de Fuca dan

Gorda yang berturut-turut membentuk Punggung Penjelajah, Juan de Fuca dan Gorda. Ke

tengah di bagian sisi timur ada batas peralihan dengan Lempeng Amerika Utara

sepanjang Patahan San Andreas dan batas dengan Lempeng Cocos. Ke selatan di bagian

timur ada batas divergen dengan Lempeng Nazca yang membentuk Tanjakan Pasifik

Timur. Lempeng Pasifik, ditunjukkan dalam warna kuning muda.

Di bagian selatan ada batas divergen dengan Lempeng Antarktika yang

membentuk Punggung Pasifik-Antarktika. Di bagian barat ada batas konvergen yang

mensubduksi di bawah Lempeng Eurasia ke utara dan Lempeng Filipina di tengah yang

membentuk Parit Mariana. Di selatan, Lempeng Pasifik memiliki batas yang kompleks

namun umumnya konvergen dengan Lempeng Indo-Australia, yang mensubduksi di

bawahnya ke utara Selandia Baru. Patahan Alpen menandai batas peralihan antara 2

lempeng, dan lebih lanjut ke utara Lempeng Indo-Australia mensubduksi di bawah

Lempeng Pasifik. Di bagian utara ada batas konvergen yang mensubduksi di bawah

Lempeng Amerika Utara yang membentuk Parit Aleut dan Kepulauan Aleut di dekatnya.

III. KESIMPULAN

Pada awalnya hanya terbentuk satu benua besar yang disebut Pangaea dan dikelilingi

satu samudera Panthalassa. Sekitar 200 juta tahun yang lalu benua ini terbelah

menjadi dua yakni Gondwanaland dan Laurasia. Gondwanaland kemudian terbelah

membentuk benua afrika, antartika, australia, Amerika Selatan, dan sub benua India. 

Sedangkan Laurasia terbelah menjadi Eurasia dan Amerika Utara. Pada saat benua

ini terbelah-belah beberapa samudera baru muncul di sela-selanya. Diperlukan waktu

berjuta-juta tahun untuk membentuk posisi daratan yang seperti sekarang ini.Pada

awalnya hanya terbentuk satu benua besar yang disebut Pangaea dan dikelilingi satu

samudera Panthalassa. Sekitar 200 juta tahun yang lalu benua ini terbelah menjadi

dua yakni Gondwanaland dan Laurasia. Gondwanaland kemudian terbelah

membentuk benua afrika, antartika, australia, Amerika Selatan, dan sub benua India.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2013 Lempeng Bumi dan akibat pergerakannya.

http://www.docstoc.com/docs/144458113/Lempeng-bumi-dan-akibat-pergerakannya

(diakses pada 31 Oktober 2015)

Anonim. 2011. Transform Boundary. http://platetectonicspro.weebly.com/transform-

boundary.html (diakses pada 31 Oktober 2015)

Anonim. 2012. Modules earthsysflr.

http://www.cotf.edu/ete/modules/msese/earthsysflr/plates4.html

(diakses pada 31 Oktober 2015)

Wikipedia. 2015. Tektonika Lempeng.

http://id.wikipedia.org/wiki/Tektonika_lempeng (diakses pada 31 Oktober 2015)