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