MENGENAL TEORI TEKTONIK LEMPENG


MENGENAL TEORI TEKTONIK LEMPENG

Oleh:

Ahmad Saepullah, ST

 

Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Banten

 

Manusia dianugerahi Tuhan kemampuan untuk berfikir dan berkembang, karenanya cara pandang manusia terhadap sesuatu dapat berubah dari waktu ke waktu. Cara pandang/pemahaman manusia biasanya diejawantahkan dalam suatu teori, yang didukung dengan bukti-bukti ilmiah sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Tidak heran jika kemajuan teknologi seringkali menciptakan teori baru, yang bisa jadi mendukung atau meruntuhkan teori sebelumnya.

 

Begitupun dalam memahami struktur Bumi, cara pandang manusia berubah-ubah seiring perkembangan zaman, dulu para ahli menganggap bahwa daratan dan lautan bersifat statis, bentuk-bentuk benua dan lautan sendiri tidak berubah dari sejak awal pembentukan bumi. Namun kemudian seiring berkembangnya ilmu dan teknologi, muncul teori-teori yang menyatakan bahwa struktur daratan dan lautan yakni bersifat dinamis, pada perkembangannya, teori inilah yang disebut sebagai Teori Tektonik Lempeng.

 

Teori  Tektonik Lempeng mampu merubah cara pandang manusia dalam melihat struktur bumi, potensi kekayaan alam dan kebencanaan. Cara pandang Teori ini juga mampu menjelaskan keberadaan gunung berapi serta  daerah-daerah yang rentan gempa. Walaupun relatif baru, namun teori ini hampir sama dahsyatnya dengan teori relativitas yang dikemukakan Einstein. Semakin kita mengetahui Teori Tektonik Lempeng, semakin kita dapat memahami semua potensi, baik kekuatan maupun keindahan dari bumi yang kita diami ini.

 

Jalan Panjang Penemuan Teori Tektonik Lempeng

 

Teori Tektonik Lempeng dapatlah dikatakan sebagai “kristalisasi” dari banyak teori yang menyatakan bahwa struktur bumi ini sesungguhnya bersifat dinamis. Perubahan total cara berfikir dan diterimanya konsep ini terjadi dalam tempo yang lama seiring makin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi.

 

Sebelum digunakannya terminologi “Tektonik Lempeng”, konsep bumi yang dinamis mula-mula di pelopori oleh teori Continental Drift (Pergeseran Benua) yang diperkenalkan oleh meteorologist asal Jerman Lothar Wagener pada Tahun 1915. Teorinya menyatakan bahwa pada periode Kapur (sekitar 200 juta tahun lalu), semua benua dulunya menyatu dalam satu superbenua yang di sebut Pangea, namun kemudian terpecah menjadi kontinen-kontinen yang lebih kecil, lalu berpindah secara mengapung menempati posisinya seperti sekarang ini.

Gambar 1. Ilustrasi Teori Continental Drift. Menurut teori ini Bumi dahulunya hanya satu daratan yang disebut Pangea.  (Sumber: britannica)

 

Untuk mendukung teorinya, Wegener mengemukakan penemuan ilmiahnya sebagai bukti tentang adanya super-kontinen Pangaea tersebut, diantaranya adanya kecocokan/kesamaan Garis Pantai antara Benua Afrika dan Amerika Selatan, kesamaan fosil dan kesamaan batuan, namun begitu Wegener tidak mampu menjelaskan secara mendasar gaya-gaya apa yang bisa menggerakkan benua-benua tersebut saling menjauhi satu sama lainnya. Wegener hanya menerangkan dengan sangat sederhana bahwa pergerakan benua-benua tersebut terjadi di atas dasar samudera. Pendapat ini kemudian banyak dipertanyakan oleh para ahli, Harold Jeffreys salah satunya, seorang ahli geofisika terkenal dari Inggris mengatakan adalah tidak mungkin sebuah massa yang sangat besar tidak terpecah ketika bergerak di lantai samudera. Demikianlah pertanyaan tersebut masih menjadi misteri yang belum bisa terpecahkan sehingga tidaklah mengejutkan, bahwa Teori Continental Drift tidak diterima dengan baik pada masa itu.

 

Setelah meninggalnya Wegener, Teori Continental Drift secara berangsur hampir dilupakan karena dianggap tidak biasa, absurd, dan tidak mungkin terjadi. Akan tetapi, banyaknya bukti baru yang timbul di awal tahun 1950-an membangkitkan kembali perdebatan tentang teori dari Wegener itu, terutama setelah adanya perkembangan teknologi eksplorasi pemetaan bawah laut pada periode tahun 1950-an (Gambar 2).

 

 

 

 

Pemetaan bawah laut yang banyak dilakukan dari 1900 hingga 1950-an menghasilkan beberapa penemuan baru, salah satunya yaitu ditemukannya rangkaian pegunungan besar di dasar samudera yang mengelilingi bumi, yang kemudian dinamai dengan istilah “Bubungan Tengah Samudera” (Mid-Ocean Ridge). Penemuan lainya yaitu adanya medan magnet purba yang terekam pada batuan dasar samudera (Paleomagmatisme).

Gambar 2. Kapal-kapal yang digunakan untuk eksplorasi laut hingga Tahun 1950-an. Data-data yang diperoleh diantaranya morfologi permukaan laut, medan magnet batuan, endapan sedimen & ketebalan kerak samudera. (Sumber: Jason Morgan, 2018)

 

Penemuan-penemuan ini kemudian memicu ditemukannya teori baru yang disebut Teori Pemekaran Lantai Samudera (Sea Floor Spreading). Teori ini dikemukakan pada Tahun 1962 oleh Harry H. Hess, seorang geologis dari Princeton University dan Robert S Dietz dari Survey Pantai dan Geodesi Amerika.

Gambar 3. Ilustrasi Global Mid Ocen Ridge (Bubungan Tengah Samudera). (Sumber: USGS)

Hess berpendapat bahwa kerak samudera merupakan proses daur ulang. Pertama-tama kerak samudera yang baru terbentuk di sepanjang bubungan (Mid Oceanic Ridge) lalu bergerak menjauhi bubungan, kemudian secara perlahan masuk dibawah kerak benua dan mengalami penggerusan.

Gambar 4. Prof. Dr. Harry Hess. Seorang Geologis USA Penemu Teori Sea Floor Spreading (Sumber: gettyimages.com)

 

Tidak seperti Wegener, dalam menguraikan penyebab utama pergerakan kerak, Hess menggunakan Teori Arus Konveksi yang sebelumnya dikemukakan oleh Vening Meinesz pada Tahun 1930. Teori ini menjelaskan bahwa perpecahan benua dan pergerakan lempeng disebabkan oleh adanya perpindahan energi panas yang terjadi dalam lapisan astenosfer bumi. Energi itu sendiri disebabkan oleh adanya peluruhan unsur-unsur radioaktif dalam inti bumi.

Gambar 5. Hipotessa Hess tentang daur ulang kerak samudera & arus konveksi dalam tulisannya yang berjudul History of Ocean Basin (Hess, 1962)

 

 

 

Penemuan Hess ini banyak menginspirasi para Ilmuan, salah satunya adalah Seorang Ahli geofisika Kanada bernama J. Tuzo Wilson. Wilson mengenal Harry Hess pada akhir tahun 1930-an ketika belajar untuk meraih gelar doktornya di Universitas Princeton USA. Pemikiran dan teorinya juga banyak dipengaruhi oleh ide-ide menarik Harry Hess.

 

Pada tahun 1965, Wilson banyak mengembangkan konsep yang penting bagi teori lempeng-tektonik. Beberapa kontribusi Wilson diantaranya yaitu penemuannya tentang Teori Hotspot dan Teori Pergerakan Transform. Wilson juga yang pertama-tama menggunakan istilah lempeng dalam menjelaskan teori-teori nya.

 

Argumen-argumen yang menguatkan teori pergerakan lempeng hingga akhir tahun 60-an semakin banyak, para ilmuan dari masing-masing kualifikasi/bidang keahlian turut menyumbangkan pendapat-pendapatnya, sehingga konsep Teori Tektonik Lempeng semakin dikenal dunia.

Gambar 6. Para Pioner Teori Tektonik Lempeng (Sumber: geolsoc.org.uk)

Ilmuan dunia yang turut memperkuat Teori Tektonik Lempeng salah satunya Dan Mc Kenzie, seorang geofisikawan asal Inggris. Tulisan-tulisanya dari Tahun 1960 s.d 1970 secara detail mengungkapkan sistem kerja pergerakan lempeng dari aspek kinematik, dia juga banyak menjelaskan mengenai struktur Bumi, khususnya viskositas mantel. Selain itu Dan Mc Kenzie termasuk yang mula-mula meluaskan terminologi “Lempeng” dalam setiap tulisannya. Dalam tulisannya Tahun 1969 yang berjudul Speculations on the Consequences and Causes of Plate Motions (Gambar 7), Mc Kenzie berpendapat bahwa oleh karena batas zona seismik (kegempaan) secara umum tidak sama dengan batas benua maka istilah Continental Drift (pergeseran benua) kurang tepat bila diaplikasikan, sebagai gantinya digunakan istilah “Plate” (Lempeng).

 

Gambar 7. Penggunaan Terminologi “Plate” (Lempeng) yang digunakan Mc Kenzie

dalam menjelaskan hipotesa-hipotesanya (Kenzie, 1969)

 

Prinsip Utama Teori Tektonik Lempeng

Prinsip utama dari Teori Tektonik Lempeng adalah bahwa Bumi ini tersusun oleh lempeng-lempeng yang bergerak. Suatu lempeng dapat berupa kerak samudera, kerak benua, atau gabungan dari kedua kerak tersebut. Adanya pergerakan lempeng ini disebabkan oleh adanya arus konveksi, yaitu berupa perpindahan energi panas yang terjadi di lapisan astenosfer.

Karena semua lempeng-lempeng tersebut bergerak, maka terjadilah interaksi antara satu lempeng dengan lempeng lainnya, interaksi tersebut berpusat di sepanjang batas dari lempeng-lempeng itu. Ada yang berbenturan, ada yang saling menjauh dan ada yang bergeser (Gambar 8). Setiap interaksi antar lempeng itulah yang kemudian menimbulkan dinamika di Bumi ini, baik perubahan morfologi, aktivitas vulkanisme, gempa bumi, tsunami dan sebagainya.

Gambar 8. Tipe Interaksi Antar Lempeng. Convergent (Gerak lempeng saling mendekat), Divergent (Gerak lempeng saling menjauh), Transform (Gerak lempeng bergesekan secara horizontal). (Sumber: Duarte, 2016)

 

Menurut Teori ini, terdapat 13 lempeng besar dan kecil yang membentuk Bumi ini yaitu:

 

Lempeng Besar

Lempeng Kecil

  1. Lempeng Pasific (Pasific plate),
  2. Lempeng Euroasia (Eurasian plate),
  3. Lempeng India-Australia (Indian-Australian plate)
  4. Lempeng Afrika (African plate)
  5. Lempeng Amerika Utara (North American plate)
  6. Lempeng Amerika Selatan (South American plate)
  7. Lempeng Antartika (Antartic plate)

 

  1. Lempeng Nasca (Nasca plate)
  2. Lempeng Arab (Arabian plate)
  3. Lempeng Karibia (Caribian plate)
  4. Lempeng Philippines (Phillippines plate)
  5. Lempeng Scotia (Scotia plate)
  6. Lempeng Cocos (Cocos plate)

 

 

Gambar 9. Peta Lempeng Dunia (Sumber: USGS)

 

Menjadi Teori Dasar Dalam Menentukan Potensi Kekayaan Alam dan Bencana

 

Walupun baru, namun Teori Tektonik Lempeng merupakan salah satu penemuan yang amat penting pada abad ini. Dengan lahirnya teori ini, para ilmuan telah mampu menafsirkan proses-proses geologi dan perkembangan bumi secara holistic, salah satunya karena teori ini mampu menghubungkan cabang-cabang ilmu kebumian tanpa menimbulkan kontradiksi satu sama lainnya.

 

Penerapan Teori Tektonik Lempeng yang salah satunya diaplikasikan melalui model-model tektonik lempeng, walaupun sederhana, tetapi telah mampu memecahkan banyak masalah geologi yang semula sulit dipecahkan, salah satunya yaitu dalam bidang eksplorasi dan bencana alam. Model Tektonik lempeng mampu mengidentifikasi kemungkinan keterdapatan bahan galian pada suatu tempat. Indonesia contohnya, Endapan emas di Indonesia banyak berasosiasi dengan model tektonik tipe konvergen (Magmatic Arc), sedangkan timah, khusunya daerah gugusan kepulauan Riau hingga Bangka Belitung dan sekitarnya banyak berasosiasi dengan zona Kolisi Lempeng Benua (Continental Collision).


Gambar 10. Penampang Tektonik lempeng sebagai dasar teori

dalam eksplorasi bahan galian.

 

Dalam bidang kebencanaan, model Tektonik Lempeng juga mampu mempredeksi potensi terjadinya bencana geologi secara regional, sehingga dapat dilakukan usaha untuk mengurangi akibat dari bencana tersebut atau disebut dengan mitigasi bencana. Teori Tektonik Lempeng salah satunya melahirkan istilah “Ring Of Fire” atau Negara yang dilalui oleh pertemuan dua lempeng yang saling bertubrukan sehingga berpotensi terjadinya letusan gunung api dan gempa bumi (Gambar 11). Daerah-daerah di Indonesia yang dilalui jalur ini diantaranya Sisi Barat Pulau Sumatra, dan Sisi Selatan Pulau Jawa. Pemerintah Indonesia pun sampai saat ini masih menjadikan teori Tektonik Lempeng sebagai panduan utama dalam menentukan perencanaan dan arah kebijakan mitigasi bencana. Dengan demikian jelaslah bahwa dengan lahirnya teori ini, kita patut bersyukur mampu menentukan lokasi-lokasi yang rawan akan bencana.

Gambar 11. Ilustrasi Ring Of Fire (Sumber: USGS)

Teori Tektonik Lempeng memang semakin berkembang dan mendapat perhatian yang luas di antara para ahli kebumian, teori ini benar-benar telah memberikan sumbangsih yang sangat besar dalam bidang keilmuan, lebih jauh terhadap perkembangan peradaban manusia, salah satunya negara kita Indonesia. Para ahli kebumian kitapun juga akhirnya mengetahui bahwa Gugusan Kepulaun Indonesia sendiri terbentuk oleh proses-proses pergerakan lempeng, dengan kata lain, melalui pemahaman yang baik akan teori ini, kita dapat memprediksi potensi sumber daya mineral dan kebencanaan di Indonesia yang pada akhirnya bertujuan untuk kesejahteraan bangsa.

 

 

REFERENSI

Duarte, dkk. Introduction to Plate Boundaries and Natural Hazards. 2016. USA: John Wiley & Sons, Inc.

Harta Bumi Indonesia Bigrafi J.A. Katili. 2007. Jakarta: Grasindo

Hess, Harry. History of Ocean Basin. 1962. USA: Princeton University

Mackenzie. Speculations on the Consequences and Causes of Plate Motions. 1969.

Noor, Djauhari. Geologi Untuk Perencanaan, 2011. Jogjakarta: Graha Ilmu

https://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/dynamic.html

https://www.mckenziearchive.org/chapters/plates-as-paving-stones/

 

 

 

 

 

 


Twitter


Facebook