LEMPENG TEKTONIK: TEORI, JENIS, GERAKAN, KONSEKUENSI - GEOGRAFI - 2025

The tektonik atau litosfer piring adalah blok atau fragmen menjadi yang litosfer dibagi, yang bergerak diseret oleh mantel bumi. Lempeng-lempeng ini telah dibentuk dari mantel dan diintegrasikan kembali ke dalamnya dalam proses yang konstan sejak 3 miliar tahun terakhir.

Dari teori Wegener (pergeseran benua) dan Hess (pemuaian dasar laut) teori lempeng tektonik dikonsolidasikan. Teori ini mendalilkan keberadaan dua tipe dasar lempeng tektonik, samudera dan benua.

Lempeng tektonik utama. Sumber: USGS - Versi bahasa Spanyol Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Litosfer memiliki beberapa lusin lempeng tektonik dengan besaran bervariasi dan 8 yang terbesar adalah: Eurasia, Afrika, Australia, Amerika Utara, Amerika Selatan, Nazca, Pasifik dan Antartika. Lempeng ini bergerak berkat dinamika mantel dan litosfer, oleh arus konveksi yang dihasilkan oleh fluks termal.

Ketegangan aliran mantel menyeret kerak kaku, yang retak dan terpisah membentuk pelat. Ketika lempeng samudera terpisah, magma (basal cair) naik ke permukaan dan dasar laut baru terbentuk.

Teori pelat

Asal usul teori pelat

Teori awalnya muncul dengan usulan Alfred Wegener pada tahun 1915 tentang pergeseran benua. Wegener mendalilkan bahwa semua benua bersatu dan kemudian terfragmentasi, terpisah dan bertabrakan.

Kesimpulan Wegener diperoleh dengan mempelajari geologi dan kontur benua, serta data sebaran fosil fauna dan flora. Misalnya, saat membandingkan tepi timur Amerika Selatan dengan tepi barat Afrika, terlihat bahwa keduanya cocok seperti dua potongan puzzle.

Kemudian, pada tahun 1960 Harry Hess mengajukan teori perluasan dasar samudera, memberikan penjelasan tentang mekanisme lempeng tektonik. Belakangan, teori itu diperkuat dengan karya John Tuzo Wilson tentang perluasan dasar laut dan usulan Jason Morgan pada tahun 1963 tentang keberadaan bulu-bulu mantel.

Sebagai bukti yang terkumpul pada komposisi dan dinamika kerak dan mantel bumi, teori lempeng tektonik dikonsolidasikan.

Membentuk Bumi

Bumi bermula sebagai bagian dari tata surya dalam proses kondensasi debu kosmik berputar yang terkena gaya tarik gravitasi. Massa debu ini mengalami suhu tinggi dan saat mendingin, kepadatan dan gravitasinya meningkat.

Proses ini memberinya bentuk bulat saat ini, menggembung di Khatulistiwa dan diratakan di kutub (oblate spheroid).

Lapisan

Gaya tarik gravitasi menentukan bahwa material yang paling padat mengarah ke pusat dan yang paling tidak padat ke arah luar. Pendinginan geoid ini dari luar ke dalam, menentukan struktur dalam lapisan konsentris yang berbeda.

Lapisan luar mengeras saat mendingin 4,4 miliar tahun lalu, membentuk kerak yang relatif tipis (5-70 km) yang terdiri dari silikat yang disebut kerak. Massa jenis kerak benua kurang dari massa jenis kerak samudera.

Lapisan Bumi. Sumber: Vectorized dan diterjemahkan dari versi bahasa Inggris oleh Jeremy Kemp. Berdasarkan elemen ilustrasi oleh USGS. http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html / Domain publik

Di bawah kerak terdapat lapisan kental sekitar 2.855 km yang disebut mantel dan akhirnya inti pijar yang sebagian besar terbuat dari besi. Inti ini, berdiameter kurang lebih 3.481 km, terbagi menjadi dua lapisan, inti dalam dari besi padat dan nikel serta inti cair luar.

Sifat Mekanik Lapisan dan Gaya Penggerak Plat Tektonik

Dari sudut pandang mekanika lempeng tektonik, lapisan yang paling relevan adalah kerak dan mantel.

Keraknya kaku meskipun dengan beberapa plastisitas dan bersama-sama dengan lapisan atas mantel membentuk litosfer. Itu terbagi menjadi fragmen atau lempeng dengan berbagai ukuran, yang disebut lempeng tektonik.

Astenosfer

Mantel pada gilirannya terdiri dari dua lapisan berbeda, mantel atas dan bawah. Mantel atas kurang kental tetapi cair, sedangkan mantel bawah (mengalami tekanan dan suhu yang lebih tinggi) lebih kental.

Lapisan atas mantel disebut astenosfer dan memainkan peran penting karena bersentuhan langsung dengan litosfer. Astenosfer menyebabkan pergerakan lempeng tektonik, yaitu pergeseran benua, dan menghasilkan dasar laut baru di pegunungan.

Di sisi lain, ia menghasilkan titik panas atau area akumulasi magma di bawah kerak karena bulu mantel. Ini adalah saluran vertikal magma yang menjangkau dari astenosfer ke kerak bumi.

Faktor dan kekuatan proses

Kepadatan material yang membentuk planet dan gaya gravitasi menentukan susunan lapisan. Meningkatnya tekanan dan suhu di dalam bumi menentukan sifat mekanik lapisan-lapisan ini, yaitu kekakuan atau fluiditasnya.

Di sisi lain, gaya yang mendorong pergerakan material di dalam bumi adalah fluks termal dan gravitasi. Secara khusus, perpindahan panas konveksi adalah kunci untuk memahami gerakan tektonik lempeng.

Konveksi dimanifestasikan oleh sirkulasi materi mantel, di mana lapisan bawah yang lebih hangat naik dan menggantikan lapisan atas yang lebih dingin, yang turun. Lapisan yang naik kehilangan panas, sedangkan lapisan yang turun meningkatkan suhunya, sehingga mendorong siklus.

Punggungan samudra

Di wilayah tertentu di laut dalam, terdapat pegunungan vulkanik yang merupakan tempat terjadinya pecahan lempeng. Patahan ini dihasilkan oleh tekanan yang ditimbulkan oleh pergerakan litosfer yang didorong oleh astenosfer.

Aliran mantel kental menekan kerak kaku dan memisahkan lempeng tektonik. Di daerah ini, yang disebut punggungan samudra, basal cair naik karena tekanan internal dan muncul melalui kerak membentuk dasar laut baru.

Jenis lempeng tektonik

Lempeng tektonik pada dasarnya terdiri dari dua jenis, samudera dan benua, sehingga menghasilkan tiga kemungkinan batas konvergen antar lempeng. Ini adalah konvergensi lempeng benua terhadap satu samudera, satu samudera dengan samudera lainnya, dan satu benua dengan benua lainnya.

Lempeng samudra

Mereka dibentuk oleh kerak samudera (lebih padat dari kerak benua) dan terdiri dari besi dan magnesium silikat (batuan mafik). Kerak lempeng ini lebih tipis (rata-rata 7 km) dibandingkan dengan kerak benua dan selalu tertutup oleh perairan laut.

Piring benua

Kerak benua terdiri dari natrium, kalium, dan aluminium silikat (batuan felsik), yang memiliki kepadatan lebih rendah daripada kerak samudera. Ini adalah lempengan dengan kerak yang lebih tebal, tebalnya mencapai hingga 70 km di pegunungan.

Ini benar-benar lempeng campuran, di mana meskipun kerak benua mendominasi, ada juga bagian samudera.

Lempeng tektonik dunia

Peta batas tektonik lempeng. Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Secara tradisional, dikenal 7 lempeng tektonik besar, yaitu Eurasia, Afrika, Australia, Amerika Utara, Amerika Selatan, Pasifik dan Antartika. Demikian juga, ada lempeng perantara seperti Nazca, Filipina, Coco dan Karibia dan lempengan-lempengan sangat kecil lainnya.

Beberapa dari ukuran kecil adalah dari Anatolia dan Aegean dan hanya di Pasifik barat lebih dari 20 lempeng tektonik kecil berada.

- Papan utama

• Lempeng Afrika
• Lempeng Antartika
• Piring arab
• Piring Kelapa
• Plakat Juan de Fuca
• Piring Nazca
• Piring Karibia
• Lempeng Pasifik
• Lempeng Eurasia
• Plat Filipina
• Piring Indo-Australia
• Piring Amerika Utara
• Lencana Scotia
• Piring Amerika Selatan
• Piring Australia

Beberapa yang terpenting dijelaskan di bawah ini:

Lempeng Eurasia

Lempeng tektonik ini meliputi Eropa, hampir seluruh Asia, sebagian dari Samudra Atlantik Utara dan Kutub Utara. Asia tidak termasuk Hindustan, Asia Tenggara, dan Siberia Timur Jauh, Mongolia, dan Cina.

Ini adalah lempeng tektonik kontinental dengan batas yang berbeda di punggungan Atlantik di sebelah barat. Sedangkan di selatannya menyajikan batas konvergen dengan lempeng Afrika, Arab dan India, dan di sebelah timur dengan berbagai lempeng benua kecil.

Lempeng Afrika

Ini mencakup Atlantik timur dan hampir seluruh benua Afrika, kecuali jalur timurnya, yang bersesuaian dengan lempeng Arab dan Somalia. Batas lempeng ini berbeda di sepanjang kelilingnya, kecuali pada kontaknya dengan lempeng Eurasia yang konvergen.

Piring Australia

Lempeng tektonik Australia meliputi Australia, Selandia Baru, dan sebagian Pasifik barat daya. Lempeng Australia menunjukkan batas yang berbeda di selatan dan barat, sedangkan di utara dan timur batasnya konvergen.

Piring Amerika Utara

Ini mencakup seluruh anak benua Amerika Utara hingga Semenanjung Yucatan, Greenland, sebagian Islandia, wilayah Atlantik Utara bagian barat, dan Kutub Utara. Batas lempeng ini berbeda dari punggungan Atlantik ke timur dan konvergen di Pasifik.

Di pantai Pasifik, ia berinteraksi dengan dua lempeng kecil dengan batas-batas yang berubah (Coco dan Juan de Fuca).

Piring Amerika Selatan

Ini termasuk anak benua dengan nama yang sama dan memiliki batas yang berbeda dari punggungan Atlantik. Sedangkan di sisi barat menunjukkan batas konvergen dengan lempeng Nazca, di barat daya dengan Antartika dan di utara berinteraksi dengan lempeng Karibia.

Lempeng Pasifik

Ini adalah lempeng samudera dengan batas yang berbeda dari punggungan Pasifik yang memisahkannya dari lempeng Nazca. Di sisi lain, di utara dan barat memiliki batas konvergen dengan lempeng Amerika Utara, Eurasia, Filipina, dan Australia.

Lempeng Antartika

Lempeng tektonik ini mencakup seluruh landas kontinen Antartika dan samudra dengan nama yang sama, dengan batas yang berbeda di sekelilingnya.

Piring Nazca

Ini terdiri dari lempeng samudera yang mensubduksi ke pantai barat lempeng Amerika Selatan (konvergensi). Sementara itu menyimpang ke utara dengan lempeng Coco dan ke selatan dengan Antartika.

Di sisi lain, di sebelah barat ia menyimpang dari lempeng Pasifik dari punggung bukitnya dan tumbukannya dengan lempeng Amerika Selatan memunculkan pegunungan Andes.

- Piring sekunder

• Piring amuria
• Apulian atau Plat Adriatik
• Piring Kepala Burung atau Doberai
• Piring Arab
• Sepiring Altiplano
• Piring anatolia
• Piring Burma
• Lempeng Bismarck Utara
• Lempeng Bismarck Selatan
• Piring chiloé
• Piring Futuna
• Piring Gorda
• Plakat Juan Fernández
• Piring Kermadec
• Piring Manus
• Piring Maoke
• Piring nubia
• Piring Okhotsk
• Piring Okinawa
• Piring panama
• Piring paskah
• Piring Sandwich
• Piring Shetland
• Lempeng Timor
• Piring tonga
• Pelat Probe
• Plakat dari Carolina
• Piring mariana
• Piring dari New Hebrides
• Lempeng Andes Utara

Gerakan tektonik lempeng

Lempeng tektonik atau fragmen terbatas dari litosfer bergerak diangkut oleh pergerakan astenosfer. Arus konveksi menyebabkan bahan kental mantel bergerak, membentuk sel sirkulasi.

- "ban berjalan"

Bahan mantel lapisan atas (astenosfer) turun pada suhu yang lebih rendah, mendorong bahan panas ke bawah. Material yang lebih panas ini kurang padat dan naik, menggeser materi dan menyebabkannya bergerak secara horizontal, hingga mendingin dan turun lagi.

Gerakan di litosfer. Sumber: USGS / Domain publik

Aliran aliran kental dari mantel ini, menyeret lempeng tektonik yang terbentuk dari material padat (litosfer).

Dasar laut baru

Saat lempeng tektonik bergerak, magma (basal cair) dari dalam mantel muncul di titik-titik pemisahan. Basal yang muncul ini menciptakan dasar laut baru, mendorong substrat lama secara horizontal dan kerak mengembang.

Subduksi

Saat dasar laut mengembang, ia bertabrakan dengan massa benua. Karena dasar ini lebih padat daripada landas kontinen, ia tenggelam di bawahnya (subduksi), sehingga meleleh dan menjadi bagian dari mantel lagi.

Dengan cara ini, material mengikuti siklus yang digerakkan oleh konveksi dan lempeng tektonik melayang melintasi permukaan planet.

- Pergeseran benua

Pergerakan mantel yang disebabkan oleh konveksi dan lempeng tektonik litosfer, menyebabkan pergeseran benua. Ini adalah perpindahan relatif benua relatif satu sama lain.

Sejak asal mula lempeng tektonik sekitar 3 miliar tahun yang lalu, mereka telah bergabung dan membelah di berbagai waktu. Pertemuan besar terakhir sebagian besar massa benua terjadi 300 juta tahun lalu dengan pembentukan benua super Pangaea.

Kemudian, seiring pergerakan berlanjut, Pangaea terfragmentasi kembali membentuk benua-benua saat ini, yang terus bergerak.

Jenis batas antar pelat

Lempeng tektonik yang bersentuhan satu sama lain membentuk tiga tipe dasar batas tergantung pada gerak relatifnya. Ketika dua lempeng bertabrakan satu sama lain, itu disebut sebagai batas konvergen atau destruktif, baik itu ortogonal (bertabrakan secara langsung) atau miring.

Sebaliknya, ketika lempeng-lempeng menjauh satu sama lain, itu disebut batas divergen atau batas konstruktif, yang merupakan kasus pegunungan samudra. Contoh batas divergen adalah pemisahan lempeng Amerika Selatan dan Afrika dari punggungan Samudra Atlantik.

Sedangkan ketika dua lempeng bergesekan ke samping dan bergerak berlawanan arah sepanjang sesar transformasi, hal itu disebut batas transformasi. Di California, kasus batas transformasi terjadi antara lempeng Amerika Utara dan Pasifik, membentuk sesar San Andrés.

Munculnya pegunungan Himalaya disebabkan oleh tumbukan lempeng India dengan lempeng Eurasia yang merupakan batas konvergen ortogonal. Dalam hal ini, ini adalah konvergensi dua lempeng benua, sehingga terjadi hambatan (integrasi dua massa benua meningkatkan relief).

Arah gerakan

Karena gerakan rotasi bumi, lempeng tektonik bergerak dengan cara berputar mengelilingi sumbu imajiner. Gerakan ini menyiratkan bahwa dua lempeng yang bertabrakan mengubah sudutnya, dari batas konvergen penuh (ortogonal) ke batas miring.

Kemudian, mereka akan bergerak secara lateral ke arah yang berlawanan (batas transformasi) dan akhirnya mereka akan melakukan gerakan divergen, memisahkan.

Kecepatan pergerakan

Arah gerakan yang digambarkan dirasakan dalam periode jutaan tahun karena skala pergeseran benua diukur dalam milimeter per tahun. Itulah mengapa pada skala manusia tidak mudah untuk memahami gagasan perpindahan lempeng tektonik.

Misalnya, lempeng Afrika bertabrakan dengan lempeng Eurasia yang membentuk pegunungan Betic di Semenanjung Iberia, dengan kecepatan 5 mm / tahun. Sedangkan kecepatan maksimum yang tercatat adalah perpindahan yang dihasilkan di punggungan Pasifik timur, yaitu 15 mm / tahun.

Konsekuensi gerakan

Pergerakan lempeng tektonik melepaskan energi dari interior planet pada batas lempeng secara mekanis (gempa bumi) dan termal (vulkanisme). Pada gilirannya, perpindahan, guncangan, dan gesekan membentuk relief daratan dan lautan.

- Aktivitas vulkanik

Fluks termal mantel dan sirkulasi secara konveksi mendorong magma cair atau basal ke permukaan yang menyebabkan letusan gunung berapi. Ini pada gilirannya menyebabkan bencana dengan mengeluarkan lava, gas dan partikel yang mencemari lingkungan.

Lengkungan pulau vulkanik dan lengkungan vulkanik benua

Konvergensi dua lempeng samudera dapat menghasilkan rantai gunung berapi yang, ketika muncul, berasal dari lengkungan pulau. Pada pertemuan lempeng samudera dengan lempeng benua, terbentuk busur vulkanik benua, seperti sabuk vulkanik trans-Meksiko.

- Aktivitas seismik

Tabrakan lempeng tektonik dan terutama batas transformasi menyebabkan gerakan seismik atau gempa bumi. Beberapa di antaranya mencapai kekuatan yang sangat besar dan berdampak negatif pada manusia, menghancurkan infrastruktur dan menyebabkan kematian banyak orang.

Patahan San Andrés (Amerika Serikat). Sumber: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kluft-photo-Carrizo-Plain-Nov-2007-Img_0327.jpg

Diantara akibat dari fenomena tersebut adalah gelombang pasang atau tsunami, ketika gerakan seismik terjadi di lautan.

- Relief Bumi

Pergerakan dan interaksi lempeng tektonik satu sama lain, memodelkan relief daratan dan dasar laut. Pegunungan besar benua, seperti Andes dan Appalachian, adalah produk dari pertemuan lempeng tektonik ketika subduksi terjadi dan pegunungan Himalaya karena halangan.

Pada gilirannya, karena kesetimbangan isostatis atau gravitasi, ketika satu area naik, area lain terbentuk sebagai depresi atau dataran. Proses diastrofik seperti sesar, pelipatan dan lainnya disebabkan oleh pergerakan lempeng tektonik.

- Cuaca

Distribusi massa benua mempengaruhi rezim arus laut dan iklim dunia. Massa kontinental yang besar karena konvergensi lempeng membentuk interior kontinental yang lebih kering, yang pada gilirannya mempengaruhi siklus air.

Dengan cara yang sama, ketinggian pegunungan yang dihasilkan oleh proses subduksi dan obduksi mempengaruhi rezim angin dan distribusi curah hujan.

Referensi

1. Alfaro, P., Alonso-Chaves, FM, Fernández, C. dan Gutiérrez-Alonso, G. (2013). Tektonik lempeng, teori integratif tentang cara kerja planet. Landasan konseptual dan didaktik. Pengajaran Ilmu Bumi.
2. Engel, AEJ dan Engel, CG (1964). Komposisi Basalt dari Punggung Bukit Atlantik Tengah. Ilmu.
3. Fox, PJ dan Gallo, DG (1984). Model tektonik untuk batas lempeng ridge-transform-ridge: Implikasi untuk struktur litosfer samudera. Tektonofisika.
4. Pineda, V. (2004). Bab 7: Morfologi dasar laut dan karakteristik garis pantai. Masuk: Werlinger, C (Ed.). Biologi Kelautan dan Oseanografi: Konsep dan Proses. Volume I.
5. Rodríguez, M. (2004). Bab 6: Lempeng Tektonik. Masuk: Werlinger, C (Ed.). Biologi Kelautan dan Oseanografi: Konsep dan Proses. Volume I.
6. Romanowicz, B. (2009). Ketebalan Pelat Tektonik. Ilmu.
7. Searle, RC dan Laughton, AS (1977). Studi sonar di Punggung Bukit Atlantik Tengah dan Zona Patahan Kurchatov. Jurnal Penelitian Geofisika.
8. Sudiro, P. (2014). Teori ekspansi Bumi dan transisinya dari hipotesis ilmiah ke keyakinan pseudoscientific. Hist. Geo Space Sci.