Tektonika lempeng

Tektonik lempeng adalah suatu teori yang menerangkan proses dinamika

(pergerakan) bumi tentang pembentukan jalur pegunungan, jalur gunung api, jalur

gempa bumi, dan cekungan endapan di muka bumi yang diakibatkan oleh

pergerakan lempeng. Menurut teori ini, permukaan bumi terpecah menjadi

beberapa lempeng besar. Ukuran dan posisi dari tiap-tiap lempeng ini selalu

berubah-ubah. Pertemuan antara lempeng-lempeng ini, merupakan tempat-tempat

yang memiliki kondisi tektonik yang aktif, yang menyebabkan yaitu gempa bumi,

gunung berapi, dan pembentukan dataran tinggi. .

Lempeng-lempeng tektonik di bumi barulah dipetakan pada paruh kedua abad ke-

20.

Tectonics plates (preserved surfaces)

A.Teori tektonika Lempeng (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 karena viskositas 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.[1]

B.Perkembangan Teori

Peta dengan detail yang menunjukkan lempeng-lempeng tektonik dan arah vektor

gerakannya

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.[2] 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.[3]

Penemuan radium dan sifat-sifat pemanasnya pada tahun 1896 mendorong

pengkajian ulang umur bumi,[4] karena sebelumnya perkiraan didapatkan dari laju

pendinginannya dan dengan asumsi permukaan bumi beradiasi seperti benda

hitam.[5] 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.[6] 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.[7][8] 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.[3][9][10]

Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami pergerakan

didapatkan dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan

yang berbeda usianya. Penemuan ini dinyatakan pertama kali pada sebuah

simposium di Tasmania tahun 1956. Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke

dalam teori ekspansi bumi,[11] namun selanjutnya justeru lebih mengarah ke

pengembangan teori tektonik lempeng yang menjelaskan pemekaran (spreading)

sebagai konsekuensi pergerakan vertikal (upwelling) batuan, tetapi

menghindarkan keharusan adanya bumi yang ukurannya terus membesar atau

berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona subduksi/hunjaman

(subduction zone), dan sesar translasi (translation fault). Pada waktu itulah teori

tektonik lempeng berubah dari sebuah teori yang radikal menjadi teori yang

umum dipakai dan kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan. Penelitian

lebih lanjut tentang hubungan antara seafloor spreading dan balikan medan

magnet bumi (geomagnetic reversal) oleh geolog Harry Hammond Hess dan

oseanograf Ron G. Mason [12] [13] [14] [15] menunjukkan dengan tepat mekanisme yang

menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang baru.

Seiring dengan diterimanya anomali magnetik bumi yang ditunjukkan dengan

lajur-lajur sejajar yang simetris dengan magnetisasi yang sama di dasar laut pada

kedua sisi mid-oceanic ridge, tektonik lempeng menjadi diterima secara luas.

Kemajuan pesat dalam teknik pencitraan seismik mula-mula di dalam dan sekitar

zona Wadati-Benioff dan beragam observasi geologis lainnya tak lama kemudian

mengukuhkan tektonik lempeng sebagai teori yang memiliki kemampuan yang

luar biasa dalam segi penjelasan dan prediksi.

Penelitian tentang dasar laut dalam, sebuah cabang geologi kelautan yang

berkembang pesat pada tahun 1960-an memegang peranan penting dalam

pengembangan teori ini. Sejalan dengan itu, teori tektonik lempeng juga

dikembangkan pada akhir 1960-an dan telah diterima secara cukup universal di

semua disiplin ilmu, sekaligus juga membaharui dunia ilmu bumi dengan

memberi penjelasan bagi berbagai macam fenomena geologis dan juga

implikasinya di dalam bidang lain seperti paleogeografi dan paleobiologi.

C.Prinsip-prinsip Utama

Bagian lapisan luar, interior bumi dibagi menjadi lapisan litosfer dan

lapisan astenosfer berdasarkan perbedaan mekanis dan cara terjadinya

perpindahan panas. Llitosfer lebih dingin dan kaku, sedangkan astenosfer lebih

panas dan secara mekanik lemah. Selain itu, litosfer kehilangan panasnya melalui

proses konduksi, sedangkan astenosfer juga memindahkan panas melalui konveksi

dan memiliki gradien suhu yang hampir adiabatik. Pembagian ini sangat berbeda

dengan pembagian bumi secara kimia menjadi inti, mantel, dan kerak. Litosfer

sendiri mencakup kerak dan juga sebagian dari mantel.

Suatu bagian mantel bisa saja menjadi bagian dari litosfer atau astenosfer

pada waktu yang berbeda, tergantung dari suhu, tekanan, dan kekuatan gesernya.

Prinsip kunci tektonik lempengan adalah bahwa litosfer terpisah menjadi

lempengan-lempengan tektonik yang berbeda-beda. Lempengan ini bergerak

menumpang di atas astenosfer yang mempunyai viskoelastisitas sehingga bersifat

seperti fluida. Pergerakan lempengan bisa mencapai 10–40 mm/a (secepat

pertumbuhan kuku jari) seperti di Mid-Atlantic Ridge, ataupun bisa mencapai

160 mm/a (secepat pertumbuhan rambut) seperti di Lempeng Nazca.[16][17]

Lempeng-lempeng ini tebalnya sekitar 100 km dan terdiri atas mantel litosferik

yang di atasnya dilapisi dengan hamparan salah satu dari dua jenis material kerak.

Yang pertama adalah kerak samudera atau yang sering disebut dengan "sima",

gabungan dari silikon dan magnesium.

Yang kedua adalah kerak benua yang sering disebut "sial", gabungan dari silikon

dan aluminium.

Kedua jenis kerak ini berbeda dari segi ketebalan di mana kerak benua memiliki

kerak benua mencapai 30–50 km sedangkan kerak samudera hanya 5–

10 km.ketebalan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kerak samudera.

Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate boundary),

yaitu daerah di mana aktivitas geologis umumnya terjadi seperti gempa bumi dan

pembentukan kenampakan topografis seperti gunung, gunung berapi, dan palung

samudera. Kebanyakan gunung berapi yang aktif di dunia berada di atas batas

lempeng, seperti Cincin Api Pasifik (Pacific Ring of Fire) di Lempeng Pasifik

yang paling aktif dan dikenal luas.

Lempeng tektonik bisa merupakan kerak benua atau samudera, tetapi

biasanya satu lempeng terdiri atas keduanya. Misalnya, Lempeng Afrika

mencakup benua itu sendiri dan sebagian dasar Samudera Atlantik dan Hindia.

Perbedaan antara kerak benua dengan kerak samudera ialah berdasarkan

kepadatan material pembentuknya.

Kerak samudera lebih padat daripada kerak benua dikarenakan

perbedaan perbandingan jumlah berbagai elemen, khususnya silikon.

Kerak benua lebih padat karena komposisinya yang mengandung lebih

sedikit silikon dan lebih banyak materi yang berat. Dalam hal ini, kerak

samudera dikatakan lebih bersifat mafik ketimbang felsik.[18] Maka, kerak

samudera umumnya berada di bawah permukaan laut seperti sebagian

besar Lempeng Pasifik, sedangkan kerak benua timbul ke atas permukaan

laut, mengikuti sebuah prinsip yang dikenal dengan isostasi.

D.Jenis-jenis Batas Lempeng

Tiga jenis batas lempeng (plate boundary).

Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak

relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan

fenomena yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah:

1. Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak

dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang

sesar transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa

sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun

dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Contoh

sesar jenis ini adalah Sesar San Andreas di California.

2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi

ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge

dan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen

3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi

jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga

membentuk zona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah

yang lain, atau tabrakan benua (continental collision) jika kedua lempeng

mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di zona

subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak

bersifat hidrat (mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan

saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan

pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini

dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau

Jepang (Japanese island arc).

E. Kekuatan Penggerak Pergerakan Lempeng

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 [19] 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) [20] 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.

1. 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.

2. 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

3. 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.[22]

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

4.Signifikansi relatif masing-masing mekanisme

Pergerakan lempeng berdasar pada data satelit GPS NASA JPL. Vektor di sini

menunjukkan arah dan magnitudo gerakan.

Vektor yang sebenarnya pada pergerakan sebuah planet harusnya menjadi fungsi

semua gaya yang bekerja pada lempeng itu. Namun, masalahnya adalah seberapa

besar setiap proses ambil bagian dalam pergerakan setiap lempeng Keragaman

kondisi geodinamik dan sifat setiap lempeng seharusnya menghasilkan perbedaan

dalam seberapa proses-proses tersebut secara aktif menggerakkan lempeng. satu

cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan melihat laju di mana setiap

lempeng bergerak dan mempertimbangkan bukti yang ada untuk setiap kekuatan

penggerak dari lempeng ini sejauh mungkin.

Salah satu hubungan terpenting yang ditemukan adalah bahwa lempeng litosferik

yang lengket pada lempeng yang tersubduksi bergerak jauh lebih cepat daripada

lempeng yang tidak. Misalnya, Lempeng Pasifik dikelilingi zona subduksi (Ring

of Fire) sehingga bergerak jauh lebih cepat daripada lempeng di Atlantik yang

lengket pada benua yang berdekatan dan bukan lempeng tersubduksi. Maka, gaya

yang berhubungkan dengan lempeng yang bergerak ke bawah (slab pull dan slab

suction) adalah kekuatan penggerak yang menentukan pergerakan lempeng

kecuali untuk lempeng yang tidak disubduksikan. Walau bagaimanapun juga,

kekuatan penggerak pergerakan lempeng itu sendiri masih menjadi bahan

perdebatan dan riset para ilmuwan

F. Lempeng-lempeng utama

Peta lempeng-lempeng tektonik

Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu:

Lempeng Afrika , meliputi Afrika - Lempeng benua

Lempeng Antarktika , meliputi Antarktika - Lempeng benua

Lempeng Australia , meliputi Australia (tergabung dengan Lempeng India

antara 50 sampai 55 juta tahun yang lalu)- Lempeng benua

Lempeng Eurasia , meliputi Asia dan Eropa - Lempeng benua

Lempeng Amerika Utara , meliputi Amerika Utara dan Siberia timur laut -

Lempeng benua

Lempeng Amerika Selatan , meliputi Amerika Selatan - Lempeng benua

Lempeng Pasifik , meliputi Samudera Pasifik - Lempeng samudera

Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng India,

Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca, Lempeng Cocos,

Lempeng Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia.

Pergerakan lempeng telah menyebabkan pembentukan dan pemecahan benua

seiring berjalannya waktu, termasuk juga pembentukan superkontinen yang

mencakup hampir semua atau semua benua. Superkontinen Rodinia diperkirakan

terbentuk 1 miliar tahun yang lalu dan mencakup hampir semua atau semua benua

di Bumi dan terpecah menjadi delapan benua sekitar 600 juta tahun yang lalu.

Delapan benua ini selanjutnya tersusun kembali menjadi superkontinen lain yang

disebut Pangaea yang pada akhirnya juga terpecah menjadi Laurasia (yang

menjadi Amerika Utara dan Eurasia), dan Gondwana (yang menjadi benua

sisanya).

Hipotesa Pengapungan Benua (Continental Drift)

Revolusi dalam ilmu pengetahuan kebumian sudah dimulai sejak awal

abad ke 19, yaitu ketika munculnya suatu pemikiran yang bersifat radikal pada

kala itu dengan mengajukan hipotesa tentang benua-benua yang bersifat mobil

yang ada di permukaan bumi. Sebenarnya teori tektonik lempeng sudah muncul

ketika gagasan mengenai hipotesa Pengapungan Benua (Continental Drift)

diperkenalkan pertama kalinya oleh Alfred Wegener (1915) dalam bukunya “The

Origins of Oceans and Continents”. Pada hakekatnya hipotesa pengapungan benua

adalah suatu hipotesa yang menganggap bahwa benua-benua yang ada saat ini

dahulunya bersatu yang dikenal sebagai super-kontinen yang bernama Pangaea.

Super-kontinen Pangea ini diduga terbentuk pada 200 juta tahun yang lalu yang

kemudian terpecah-pecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil yang kemudian

bermigrasi (drifted) ke posisi seperti saat ini.

Bukti bukti tentang adanya super-kontinen Pangaea pada 200 juta tahun

yang lalu didukung oleh fakta fakta sebagai berikut:

a. Kecocokan / kesamaan Garis Pantai :

Adanya kecocokan garis pantai yang ada di benua Amerika Selatan bagian

timur dengan garis pantai benua Afrika bagian barat. Kedua garis pantai ini

apabila dicocokan atau dihimpitkan satu dengan lainnya akan berhimpit. Wegener

menduga bahwa kedua benua tersebut pada awalnya adalah satu. Berdasarkan

adanya kecocokan bentuk garis pantai inilah kemudian Wegener mencoba untuk

mencocokkan semua benua-benua yang ada di muka bumi.

b. Persebaran Fosil :

Diketemukannya fosil-fosil yang berasal dari binatang dan tumbuhan yang

tersebar luas dan terpisah di beberapa benua :

1. Fosil Cynognathus, suatu reptil yang hidup sekitar 240 juta tahun yang lalu

dan ditemukan di benua Amerika Selatan dan benua Afrika.

2. Fosil Mesosaurus, suatu reptil yang hidup di danau air tawar dan sungai

yang hidup sekitar 260 juta tahun yang lalu, ditemukan di benua Amerika

Selatan dan benua Afrika.

3. Fosil Lystrosaurus, suatu reptil yang hidup di daratan sekitar 240 juta

tahun yang lalu, ditemukan di benua benua Afrika, India, dan Antartika.

4. Fosil Clossopteris, suatu tanaman yang hidup 260 juta tahun yang lalu,

dijumpai di benua benua Afrika, Amerika Selatan, India, Australia, dan

Antartika.

Pertanyaannya adalah, bagaimana binatang-binatang darat tersebut dapat

bermigrasi menyeberangi lautan yang sangat luas serta di laut yang terbuka?

Boleh jadi jawabannya adalah bahwa benua-benua yang ada sekarang pada waktu

itu bersatu yang kemudian pecah dan terpisah-pisah seperti posisi saat ini.

c. Kesamaan Jenis Batuan :

Jalur pegunungan Appalachian yang berada di bagian timur benua

Amerika Utara dengan sebaran berarah timur laut dan secara tiba-tiba menghilang

di pantai Newfoundlands. Pegunungan yang umurnya sama dengan pegunungan

Appalachian juga dijumpai di British Isles dan Scandinavia. Kedua pegunungan

tersebut apabila diletakkan pada lokasi sebelum terjadinya pemisahan /

pengapungan, kedua pegunungan ini akan membentuk suatu jalur pegunungan

yang menerus. Dengan cara mempersatukan / mencocokan kenampakan bentuk-

bentuk geologi yang dipisahkan oleh suatu lautan memang diperlukan, akan tetapi

data-data tersebut belum cukup untuk membuktikan hipotesa pengapungan benua

(continental drift). Dengan kata lain, jika suatu benua telah mengalami pemisahan

satu dan lainnya, maka mutlak diperlukan bukti-bukti bahwa struktur geologi dan

jenis batuan yang cocok/sesuai. Meskipun bukti-bukti dari kenampakan

geologinya cocok antara benua-benua yang dipisahkan oleh lautan, namun belum

cukup untuk membuktikan bahwa daratan/benua tersebut telah mengalami

pengapungan.

d. Bukti Paleoclimatic (Iklim Purba) :

Para ahli kebumian juga telah mempelajari mengenai ilklim purba, di

mana pada 250 juta tahun yang lalu diketahui bahwa belahan bumi bagian selatan

pada zaman itu terjadi iklim dingin, di mana belahan bumi bagian selatan ditutupi

oleh lapisan es yang sangat tebal, seperti benua Antartika, Australia, Amerika

Selatan, Afrika, dan India. Wilayah yang terkena glasiasi di daratan Afrika

ternyata menerus hingga ke wilayah ekuator. Akan tetapi argumentasi ini

kemudian ditolak oleh para ahli kebumian, karena selama perioda glasiasi di

belahan bumi bagian selatan, di belahan bumi bagian utara beriklim tropis yang

ditandai dengan berkembangnya hutan rawa tropis yang sangat luas dan

merupakan material asal dari endapan batu bara yang dijumpai di Amerika bagian

timur, Eropa dan Asia.

Pada saat ini, para ahli kebumian baru percaya bahwa daratan yang mengalami

glasiasi berasal dari satu daratan yang dikenal dengan super-kontinen Pangaea

yang terletak jauh di bagian selatan dari posisi saat ini. Bukti-bukti dari Wegener

dalam mendukung hipotesa Pengapungan Benua baru diperoleh setelah 50 tahun

sebelum masyarakat ahli kebumian mempercayai kebenaran tentang hipotesa

pengapungan Benua.

Pengapungan Benua dan Paleomagnetisme :

Ketika pertama kali hipotesa Pengapungan Benua dikemukakan oleh

Wegener, yaitu pada periode 1930 hingga awal tahun 1950-an, bukti-bukti yang

mendukung hipotesa ini sangat minim sekali. Adapun perhatian terhadap hipotesa

ini baru terjadi ketika penelitian mengenai penentuan Intensitas dan Arah medan

magnet bumi. Setiap orang yang pernah menggunakan kompas tahu bahwa medan

magnet bumi mempunyai kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan yang arahnya

hampir berimpit dengan arah kutub geografis bumi. Medan magnet bumi juga

mempunyai kesamaan dengan yang dihasilkan oleh suatu batang magnet, yaitu

menghasilkan garis-garis imaginer yang berasal dari gaya magnet bumi yang

bergerak melalui bumi dan menerus dari satu kutub ke kutub lainnya. Jarum

kompas itu sendiri berfungsi sebagai suatu magnet kecil yang bebas bergerak di

dalam medan magnet bumi dan akan ditarik ke arah kutub-kutub magnet bumi.

Suatu metoda yang dipakai untuk mengetahui medan magnet purba adalah dengan

cara menganalisa beberapa batuan yang mengandung mineral-mineral yang kaya

unsur besinya yang dikenal sebagai fosil kompas. Mineral yang kaya akan unsur

besi, seperti magnetite banyak terdapat dalam aliran lava yang berkomposisi

basaltis. Saat suatu lava yang berkomposisi basaltis mendingin (menghablur)

dibawah temperatur Curie (± 5800 C), maka butiran butiran yang kaya akan unsur

besi akan mengalami magnetisasi dengan arah medan magnet yang ada pada saat

itu. Sekali batuan tersebut membeku maka arah kemagnetan (magnetisasi) yang

dimilikinya akan tertinggal di dalam batuan tersebut. Arah kemagnetan ini akan

bertindak sebagai suatu kompas ke arah kutub magnet yang ada. Jika batuan

tersebut berpindah dari tempat asalnya, maka kemagnetan batuan tersebut akan

tetap pada arah aslinya. Batuan batuan yang terbentuk jutaan tahun yang lalu akan

merekam arah kutub magnet pada saat dan tempat di mana batuan tersebut

terbentuk, dan hal ini dikenal sebagai Paleomagnetisme.