Memahami Pergerakan Lempeng
Bagaimana lempeng bergerak dan dan hubungannya dengan aktivitas gempa semakin dipahami oleh para ilmuwan. Hampir semua pergerakan tersebut terjadi di sepanjang zona tipis di antara pertemuan lempeng-lempeng dimana hasil dari gaya-gaya tektonik kelihatan dengan jelas.
Ada empat tipe pertemuan lempeng:
- Pertemuan divergen: pertemuan dimana kulit/kerak bumi yang baru terbentuk ketika lempeng yang berdekatan saling menjauhi.
- Pertemuan konvergen: pertemuan dimana lapisan kulit bumi hancur ketika sebuah lempeng menujam ke bawah lempeng lainnya.
- Pertemuan transformasi: pertemuan dimana tidak ada kulit bumi yang terbentuk atau dihancurkan, karena lempeng-lempeng bergesekan satu sama lain secara horisontal.
- Zona-zona perbatasan antar lempeng: sabuk lebar dimana pertemuan-pertemuan tidak secara jelas didefenisikan dan interaksi antar lempeng tidak jelas.
Illustrasi tipe utama dari pertemuan [55 k]
Pertemuan Divergen
Pertemuan divergen terjadi di sepanjang pusat pergerakan dimana kulit baru yang tercipta dari magma mantel bumi yang naik ke atas terbentuk di saat lempeng-lempeng bergerak saling menjauhi. Bayangkan dua sabuk konveyor raksasa yang saling berhadapan dan kemudian bergerak ke arah yang berlawanan sambil membawa kulit baru lautan yang baru terbentuk menjauhi puncak bubungan.
Ilustrasi yang lebih jelas bisa dilihat pada animasi ini.
Pertemuan divergen yang paling terkenal adalah bubungan Atlantik-tengah (Mid-Atlantic Ridge). Rangkaian pegunungan bawah air ini, yang dimulai dari Samudera Arktik menerus ke ujung selatan Afrika, bukan satu-satunya sistem bubungan tengah-samudera yang mengitari bumi. Rasio penyebaran sepajang bubungan Atlantik-tengah adalah sekitar 2,5 cm/tahun, atau 25 kilo meter dalam satu juta tahun. Rasio ini mungkin kecil bagi manusia, akan tetapi karena prosesnya sudah berlangsung jutaan tahun, pergerakan yang dihasilkannya sudah mencapai ribuan kilometer. Penyebaran dasar lautan yang telah terjadi sekitar 100-200 juta tahun telah mengakibatkan terbentuknya samudera Atlantik yang kita kenal saat ini yang asalnya adalah sebuah jalur masuk air yang mungil di antara benua Eropa, Afrika dan Amerika.
Bubungan tengah-Atlantik [26 k]
Negara vulkanik Islandia, yang berada tepat di belahan bubungan Atlantik-tengah, adalah sebuah laboratorium darat alami bagi para ilmuwan untuk mempelajari proses dan kejadian-kejadian yang juga terjadi di bawah laut di sepanjang sebaran bubungan. Islandia terbelah di sepanjang pusat pergerakan antara lempeng Amerika Utara dan lempeng Eurasia, dimana Amerika Utara bergerak relatif ke arah barat dan Eurasia ke arah timur.
Peta yang menunjukkan terbelahnya Islandia di sepanjang Bubungan Atlantik Tengah yang memisahkan lempeng Amerika Utara dengan Lempeng Eurasia. Peta juga menunjukkan ibukota Islandia, Reykjavik, area Thingvellir, dan lokasi-lokasi vulkanik aktif (segitiga merah), termasuk Krafla.
Konsekuensi pergerakan lempeng akan terlihat jelas di sekitar daerah vulkanik Krafla, sebuah daerah di timur-laut Islandia. Disini retakan yang ada semakin membesar dan retakan baru timbul dalam beberapa bulan. Dari tahun 1975 hingga 1984 tidak terbilang kejadian permukaan retak sepanjang zona retakan Krafla. Beberapa retak permukaan ini didampingi oleh aktivitas vulkanik; permukaan tanah bisa naik hingga 1-2 m sebelum akhirnya runtuh kembali, menyiratkan erupsi yang bakal terjadi. Antara tahun 1975 hingga 1984 pergeseran yang terjadi akibat retakan tersebut sekitar 7m.
Di timur Afrika, proses penyebaran telah memisahkan Arab Saudi menjauhi Benua Afrika, dan menciptakan Laut Merah. Pemisahaan pada pertemuan lempeng Afrika dan Lempeng Arabia disebut Simpang Tiga (Triple Junction) oleh para geolog, dimana Laut Merah bertemu dengan Teluk Aden. Pusat Penyebaran yang baru mungkin saja terbentuk di bawah Afrika di sepanjang Zona Retak Timur Afrika. Jika kulit benua tertarik melebihi kapasitasnya, retak akibat tarik akan muncul di permukaan bumi. Magma akan naik melalui retakan yang melebar, kadang meletus dan membentuk vulkanik. Naiknya magma, apakah meletus atau tidak, akan menaikkan tegangan di kulit bumi dan akan mengakibatkan tambahan retakan dan pada akhirnya menciptakan zona retakan di permukaan.
Volkano aktif bersejarah, Afrika Timur [38 k]
Afrika Timur mungkin saja menjadi Samudera besar berikutnya yang ada di bumi. Interaksi lempeng di daerah tersebut akan memberikan kesempatan kepada ilmuwan untuk mempelajari bagaimana Samudera Atlantik terjadi sekita 200 juta tahun yang lalu. Jika penyebaran terus berlanjut, para geolog percaya, tiga lempeng yang bertemu akan terpisah sempurna. Air dari Samudera Hindia akan membanjiri daerah penyebaran tersebut dan akhirnya akan terbentuk sebuah pulau besar di ujung paling timur dari Afrika.
Puncah kawah of ‘Erta ‘Ale [55 k]
Pertemuan Konvergen
Ukuran dari bumi tidak berubah signifikan selama 600 juta tahun terakhir, dan sepertinya tidak berubah sejak terbentuknya sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Tidak adanya perubahan ukuran ini menyiratkan adanya penghancuran kulit bumi dengan rasio yang sama dengan terbentuknya kulit baru. Penghancuran (daur ulang) dari kulit bumi ini terjadi di pertemuan lempeng dimana lempeng bergerak mendekati satu sama lain, dan kadang-kadang sebuah pelat tenggelam atau menujam di bawah lempeng lainnya. Lokasi dimana penujaman terjadi disebut zona subduksi.
Tipe konvergensi—disebut juga tabrakan lambat—tergantung dari jenis litosfer yang terlibat. Konvergensi dapat terjadi antar lempeng samudera dengan lempeng benua yang sangat besar.
Konvergensi Samudera-benua
Seandainya secara magis kita bisa mengeringkan Samudera Pasifik, kita akan melihat penampakan yang luar biasa—sejumlah palung tipis yang panjang, membujur ribuan kilometer dengan kedalaman 8 hingga 10 km menujam masuk ke dalam dasar samudera. Palung-palung adalah bagian terdalam dari dasar samudera dan tercipta akibat subduksi (penujaman).
Lempeng Nazca didorong dan menujam ke bagian bawah lempeng benua dari lempeng Amerika Selatan. Pada gilirannya, daerah tubrukan pada sisi lempeng Amerika Selatan naik, menciptakan peguungan Andes, tulang punggung benua tersebut. Gempa kuat dan merusak dan naiknya ketinggian pegunungan secara cepat sangat sering terjadi disini. Walaupun lempeng Nazca secara keseluruhan menujam dengan sangat lambat ke palung, bagian paling dalam dari lempeng yang menujam bisa terpecah ke bagian yang lebih kecil dan diam terkunci untuk periode yang lama. Apabila bagian yang terkunci tersebut kemudian terlepas akibat gerakan lempeng, akan mengakibatkan gempa yang sangat besar. Gempa-gempa tersebut sering diiringi dengan kenaikan dataran sebesar beberapa meter.
Convergensi lempeng Nazca dan Lempeng Amerika Selatan [65 k]
Pada Juli 1994, gempa dengan kekuatan 8.3 SR terjadi sekitar 320 km di arah timur laut La Paz, Bolivia. Kedalaman gempa 636 km. Gempa yang terjadi di zona subduksi lempeng Amerika Selatan dan Nazca, adalah gempa paling dalam yang pernah direkam di Amerika Selatan. Akan tetapi meski gempa ini dapat dirasakan di Toronto, Canada, kerusakan yang ditimbulkan sangat kecil diakibatkan oleh kedalamannya.
Cincin Api [76 k]
Konvergensi Samudera-Benua juga memelihara vulkanik aktif bumi, seperti terlihat di Pegunungan Andes. Aktivitas erupsi berkaitan nyata dengan subduksi.
Konvergensi Samudera-Samudera
Sama dengan kovergensi samudera-benua, ketika dua lempeng samudera bertemu, salah satu pada umumnya akan menujak ke bagian lainnya dan akibatnya palung terbentuk. Contohnya adalah Palung Mariana (yang sejajar dengan kepulauan Mariana), yang terbentuk akibat konvergensi gerakan cepat lempeng Pasifik dengan gerakan lambat lempeng Filipina. The Challenger Deep di selatan palung Mariana terbenam ke dalam interior bumi (hampir 11.000 m). Bandingkan dengan Gunung Everest, gunung tertinggi di bumi, yang tingginya dari permukaan laut sekitar 8.854 m.
Proses subduksi pada kovergensi lempeng samudera-samudera juga menghasilkan formasi vulkanik. Selama jutaan tahun, erupsi lava dan bongkahan vulkanik terjebak di dasar samudera hingga vulkanik bawah laut naik di atas permukaan laut untuk membentuk kepulauan vulkanik. Volkano tersebut biasanya membentuk rantaian yang disebut busur kepulauan (island arc). Seperti namanya, busur kepulauan volkano, yang hampir sejajar dengan palung, biasa akan berbentuk kurva. Palung adalah kunci untuk mengetahui terbentuknya busur kepulauan seperti kepulauan Mariana dan Aleutian dan mengapa kepulauan tersebut banyak mengalami gempa yang kuat. Magma yang membentuk busur kepulauan diproduksi oleh bagian lempeng menujam yang leleh dan/atau bagian atas listosfer samudera. Lempeng yang menujam merupakan sumber tegangan ketika dua lempeng saling berinteraksi, dan pada akhirnya menimbulkan gempa sedang dan kuat.
Konvergensi Benua-benua.
Rangakaian pegunungan Himalaya secara dramatis dan spektakuler memperlihatkan konsekuensi dari lempeng tektonik. Ketika dua lempeng benua bertemu, tidak akan ada yang menujam disebabkan batuan benua yang relatif ringan, dan seperti tabrakan dua gunung es, gerakan ke bawah akan tertahan. Biasanya, kulit bumi cenderung menggelembung dan didorong ke atas atau ke samping.
Tabrakan India dengan Asia sekitar 50 juta tahun yang lalu menyebabkan lempeng Eurasia melipat di atas lempeng India. Setelah tabrakan, konvergensi dari dua lempeng tersebut terus menekan lipatan hingga terbetuknya Pegunungan Himalaya dan Dataran tinggi Tibet yang kita kenal saat ini. Kebanyakan pertumbuhannya terjadi selama 10 juta tahun belakangan.
Himalaya, berpuncak hingga ketinggian 8.854 m dari permukaan laut adalah pegunungan tertinggi di bumi, dan dataran Tibet dengan rata-rata tinggi 4.600 m, lebih tinggi dibandingkan semua puncak di pegunungan Alpen (kecuali Puncak Mont Blanc dan Monte Rosa).
Atas: Tabrakan antara lempeng India dan Eurasia mendorong Himalaya dan dataran Tibet. Bawah: Potongan yang dibuat kartunis yang menunjukkan pertemuan kedua lempeng sebelum dan sesudah tabrakan. Titik referens (busur sangkar kecil) menunjukkan jumlah kenaikan titik imaginer di kulit bumi pada saat proses pembentukan pegunungan.
| Himalaya: Tabrakan dua benua |
Pertemuan Transformasi.
Zona pertemuan dua pelat yang bergesekan secara horisontal satu sama lain disebut pertemuan patahan-transformasi, atau secara sederhana disebut pertemuan transformasi. Konsep patahan-transformasi diusulkan oleh geofisikawan Kanada, J. Tuzo Wilson, yang menyatakan bahwa patahan besar atau zona retak menghubungkan dua pusat pergerakan (pertemuan lempeng divergen) atau, sangat jarang, pertemuan palung-palung (pertemuan lempeng konvergen). Kebanyakan patahan-transformasi terjadi di dasar samudera. Biasanya terjadi untuk menyeimbangkan pergerakan bubungan yang aktif, menghasilkan lempeng zig-zag, dan umumnya sering mengalami gempa-gempa dangkal. Akan tetapi sebagian kecil berada di daratan, seperti Patahan San Andreas di Amerika. Patahan transformasi ini menghubungkan lempeng naik Pasifik Timur , pertemuan divergen ke arah selatan, dengan lempeng Gorda Selatan – Juan de Fuca—Explorer Ridge, sebuah pertemuan divergen yang lain.
Zona retakan Blanco, Mendocin, Murray, dan Molokai adalah beberapa dari banyak zona retak (patahan transformasi) yang menggurat dasar samudera dan menggeser bubungan. San Andreas adalah patahan transform yang terlihat di dataran.
Zona patahan San Andreas, dengan panjang sekitar 1300 km dengan lebar puluhan km, memotong dua pertiga dari panjang California. Di sepanjang patahan, sudah berlangsung 10 juta tahun, lempeng Pasifik bergeser horisontal melewati lempeng Amerika Utara, dengan rasio 5cm/tahun. Daratan di sisi barat patahan (sisi lempeng Pasifik) bergerak ke arah barat laut daratan di sisi timur dari patahan (lempeng Amerika Utara).
Patahan San Andreas [52 k]
Zona pertemuan lempeng
Tidak semua pertemuan atau batas-batas antar-lempeng sesederhana seperti yang dilukiskan di atas. Di beberapa tempat, pertemuan antar lempeng tidak bisa secara jelas ditentukan dikarenakan deformasi gerakan yang terjadi menerus di sabuk yang sangat lebar (disebut juga zona pertemuan-lempeng). Salah satu zona tersebut adalah daerah di antara lempeng Eurasia dan lempeng Afrika yang didalamnya terdapat bagian-bagian kecil dari lempeng (micro plates). Karena zona perbatasan lempeng terdiri atas dua lempeng besar dan bisa saja terdapat di antaranya satu atau dua lempeng kecil, zona ini biasanya memiliki struktur geologi dan pola gempa yang kompleks.
Rasio gerakan
Berdasarkan rekaman magnetik dasar lautan, ilmuwan mengetahui perkiraan dari setiap pembalikan magnetik, sehingga pada akhirnya dapat menghitung pergerakan yang terjadi selama jangka waktu tertentu. Ridge Arktik memiliki rasio pergerakan yang sangat rendah ( kurang dai 2,5 cm/tahun) dan Lempeng Pasifik Selatan di sisi barat Chili, memiliki rasio pergerakan yang sangat cepat (lebih dari 15 cm/tahun)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar