13
BAB 2 STUDI PUSTAKA
2.1. Teori Pergerakan Benua dan Lempeng Tektonik
Teori yang membahas perihal pergerakan benua diajukan pada awal abad dua puluh. 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.
Universitas Sumatera Utara
14
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 seperti pada Gambar 2.1.
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. Teori lempeng tektonik merupakan suatu teori kinematik yang menjelaskan
mengenai pergerakan gempa tanpa membahas penyebab dari pergerakan itu. Sesuatu seharusnya menjadi penyebab pergerakan tersebut untuk menggerakkan massa yang
sangat besar dengan tenaga yang sangat besar pula.
Universitas Sumatera Utara
1 5
Tanda Panah Menunjukkan Arah dari Pergerakan Lempeng.
Gambar 2.1
Lempeng Tektonik Utama, Bubungan Tengah Lautan dan Transformasi Patahan dari Bumi Kramer, 1996
PHILLIPINE PLATE
S ou
th Eas
t Indian rise
EURASIA PLATE
AUSTRALIA PLATE
J a
v a
t r e n
c h Aleutian trench
Juan De Fuca
Plate
Marianas trench
Japan trench
Kurli trench
Macqua ridge
Mexico Trench
Cocos Plate
PACIFIC PLATE
ANTARCTIC PLATE
Pa cif
ic- An
tar tic
rid ge
Kermadec-Tonga Trench
rie E
a s
t P
a c
if ic
ri se
Nazca Plate
Chille rise
P e
r i
u h
-C ll
e tr
en ch
NORTH AMERICA
PLATE
SOUTH AMERICA
PLATE CARIBBEAN
PLATE
M id-A
tlantic rid
g e
R ey
kj an
es ri
d g
e
ANTARCTIC PLATE AFRICA
PLATE EURASIA
PLATE
Atla nti
c- In
d g
ia d
n ri
e Carl
s be
rg
ri d
g e
Subduction zone Strike-slip transform faults
Uncertain plate boundary Ridge axis
Universitas
Sumatera
Utara
16
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.
Jelas peningkatan temperatur pasti terjadi pada lapisan. Variasi kepadatan lapisan dan temperatur menghasilkan situasi tidak stabil pada ketebalan material
yang lebih dingin di atas material lebih tipis yang lebih panas dibawahnya. Akhirnya, material tebal yang lebih dingin mulai tenggelam akibat gravitasi dan
pemanasan, dan material yang lebih tipis mulai naik. Material yang tenggelam tersebut berangsur-angsur dipanaskan dan menjadi lebih tipis, sehingga akhirnya
bergerak menyamping dan dapat naik lagi yang kemudian sebagai material didinginkan yang akan tenggelam lagi. Proses ini biasa disebut sebagai konveksi.
Arus konveksi pada batuan setengah lebur pada lapisan mengakibatkan tegangan geser di bawah lempeng, yang menggeser lempeng tersebut ke arah yang
bervariasi melalui permukaan bumi. Fenomena lain, seperti tarikan bubungan atau tarikan irisan dapat juga menjadi penyebab pergerakan lempeng.
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
Universitas Sumatera Utara
17
merenggang. Dengan demikian, lempeng ”mengembang” pada bubungan yang melebar. Tingkat pelebaran berkisar dari 2 hingga 18 cmtahun; 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 km
2
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
Universitas Sumatera Utara
18
sendirinya di bawah kerak benua yang lebih ringan. Saat tingkat konvergensi lempeng tinggi, semacam saluran terbentuk pada batas antara lempeng. Sehingga
batas zona subduksi biasa juga disebut sebagai batas saluran. Saat tingkat konvergensinya pelan, endapan terakumulasi pada suatu pertambahan irisan di atas
perpotongan dari pengkerakan batuan, sehingga membuat saluran tertutup. 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
Universitas Sumatera Utara
19
ketiga jenis pergerakan lempeng seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Batas transformasi patahan
Batas bubungan
melebar Batas
bubungan melebar
Batas zona
subduksi
Zona retakan
Lempeng subduksi
Batuan pendorong
lapisan
L e
m p
e n
g s
u b
d u
ks i
Gambar 2.2 Interrelasi di Antara Bubungan Melebar, Zona Subduksi
dan Batas Patahan Lempeng, Kramer, 1996
Kategori