Science

Apakah kita “ilmuwan” ? Kita tidak akan berbicara tentang science, kita tidak akan membahas tentang apakah kta seorang ilmuwan atau bukan, tetapi kita akan mencoba mencari ilmu, membagai sedikit ilmu yang kita dapat dan jika mungkin kita coba amalkan ilmu yang kita peroleh tersebut walaupun hanya seperti settetes air di lautan luas.

Journey

Apakah kita “ilmuwan” ? Kita tidak akan berbicara tentang science, kita tidak akan membahas tentang apakah kta seorang ilmuwan atau bukan, tetapi kita akan mencoba mencari ilmu, membagai sedikit ilmu yang kita dapat dan jika mungkin kita coba amalkan ilmu yang kita peroleh tersebut walaupun hanya seperti settetes air di lautan luas.

This is default featured slide 3 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.This theme is Bloggerized by Lasantha Bandara - Premiumbloggertemplates.com.

This is default featured slide 4 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.This theme is Bloggerized by Lasantha Bandara - Premiumbloggertemplates.com.

This is default featured slide 5 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.This theme is Bloggerized by Lasantha Bandara - Premiumbloggertemplates.com.

Kamis, 08 Januari 2009

Tentang Plate Tektonik

Akhir abad ke 19 dan awal abad ke 20 para ahli geologis mengasumsikan bahwa komponen utama bumi telah berada dalam bentuk yang tetap, dan kebanyakan fitur geologis seperti pegunungan merupakan hasil pergerakan vertikal sepearati yang dijelaskan dalam teori geosinklinal.
Teori plate tektonik berasal dari teori continental drift (hanyutan benua) yang pertama kali dikemukanan oleh Alfed Wegener di tahun 1912 yang menyatakan bahwa benua saat ini pertama kali dibentuk dari sebuah masa daratan besar yang saling menjauhi satu sama lainnya, mengapung diatas inti batuan cair. Tetapi karena tanpa bukti dan perhitungan yang detail maka teori ini masih dikesampingkan (Gross.1990; Davies, 2001). Bukti pertama datang dengan penemuan variabel arah medan magnet dai dalam batu karang yang berasal dari berbagai zaman yang berbeda, dari bukti ini teori Wegener semula dianggap menyimpang mulai dapat diterima. Berdasarkan anomali medan magnetik yang tergambar kan oleh garis paralel simetris saling sebelah menyebelah pada sisi sisi mid ocenic ridge.
Oceanic crust dihasilkan dari proses hanyutan benua, saling menekan kebawah benua (subduksi) di bagian benua yang lain yang merupakan kelanjutan dasar lempeng samudera yang selanjutnya kan disubduksi dan diabsorbsi oleh lapisan panas. Lapisan kuli bumi terdiri dari cairan panas, batuan semi liquid yang mempunyai sirkulasi yang sangat lambat. (Gross, 1990; Davies, 2001; Kenyo and Turcotte, 1987) Ketika bagian yang cair bergerak keatas , aktivitas vulkanik bawah laut terjadi dan lava mengalir keluar dan secara cepat akan menjadi solid di dasar laut dalam tersebar, menyusut sedikit demi sedikit dan menyebar dan akan terdeposit di bagian atas kerak samudera. Di zona subduksi, kerak samudera didorong kebawah benua, secara berangsur-angsur meleleh kembali kedalam mantel. Di dalam proses sedimen juga akan ditarik ke bawah juga, karena panas dan tekanan sebagian dari material akan meleleh melalui kerak benua, menyebabkan aktivitas vulkanik dan kerak benua baru terbentuk (Gross,1990; Bott and Kusznir, 1984)
PERKEMBANGAN TEORI PLATE TEKTONIK
1. Continental Drift
Yang pertama-tama mengemukakan bahwa bumi ini pernah bersatu adalah seorang ahli klimatologi dan geofisika yang bernama Alfred Wegener selama tahun 1912-1930 (www.en.wikipedia.org ) dengan teorinya tentang Pengapungan Kontinen. Akan tetapi ide atau teori ini ditolak oleh sebagian besar ahli ilmu bumi. Tetapi, selama periode tahun 1950-an sampai 1960-an banyak bukti-bukti yang ditemukan oleh para peneliti yang mendukung teori tersebut, sehingga teori yang sudah pernah ditinggalkan ini menjadi pembicaraan lagi atau mulai diperhatikan lagi. Sampai tahun 1968, dengan perkembangan teknologi banyak dilakukan pemetaan pada lantai samudera, serta ditemukannya data-data yang banyak tentang aktivitas seismik dan medan magnit bumi. Sehingga muncul teori baru yang dinamakan Teori Tektonik Lempeng (Kennet, 1982; Duxbury et.al, 1991)
Benua pertama yang ada bernama Pangea pertama kali terpecah 300 tahun yang lalu, setengah di bagian utara yang disebut Laurasis (Eropa dan Asia) dan setengah lagi di selatan yang disebut Gownwanaland (Amerika Selatan, Afrika, India, Antartika, Australia dan New Zealand). Dari gambar di bawah terlihat benua yang saling menyebar, kurva merah menunjukan bidang benturan , sedangkan garis biru merupakan sebaran dasar lautan. Lokasi terjadinya tabrakan benua membentuk deretan pegunungan seperti Ereopa yang bertabrakan dengan afrika membentuk Pyrenees dan pegunungan Alpen, pegunungan Himalaya terjadi ketika India dan Asia (Duxbury et.al, 1991)
Ahli geologi Robert Dietz dan John Holden memberikan penjabaran tentang perihal Pangea (berarti benua secara keseluruhan) sebelum dan sesudahnya. Mereka berpendapat bahwa sebelum Pangea terbentuk, massa-massa benua mungkin telah mengalami berbagai episode fragmentasi yang sama dengan yang telah kita ketahui sekarang. Kontinen-kontinen purba tersebut dulu telah bergerak saling menjauhi satu dengan yang lainnya. Selama periode antara 500 – 225 juta tahun yang lalu, fragmen-fragmen yang sebelumnya telah menyebar, mulai bersatu membentuk Pangea. Bukti dari adanya tumbukan awal ini meliputi Pegunungan Ural di Uni Soviet dan Pegunungan Appalacian di Amerika Utara.
Hal ini didasarkan dengan mencoba mengekstrapolasikan kembali pergerakan lempeng, yang dihubungkan dengan perjalanan waktu, dan dibantu oleh data-data seperti orientasi struktur volkanik, distrubusi dan pergerakan transform, serta paleomagnetism, Dietz dan Holden telah mampu untuk merekonstruksi Pangea. Dengan menggunakan data penanggalan radiometri, kedua ahli ini juga dapat menentukan kapan Pangea ini mulai terbentuk dan kapan mulai terpecah. Kemudian berdasarkan data-data posisi relatif dari hot spot, maka juga dapat menentukan lokasi yang tepat dari setiap kontinen, (Duxbury et.al,).
Sedangkan Menurut Alfred Wegener (1912) dalam Thurmann (1990) mengatakan bahwa terdapat dua kontinen yang membentuk Pangea (dimana Pangea ini dikelilingi oleh satu samudera yang luas yakni Panthalassa) yakni Laurasia untuk bagian utara (sekarang ini merupakan bagian daratan Amerika Utara, Eropa dan Asia) dan Gondwanaland untuk bagian selatan (sekarang ini merupakan bagian daratan Amerika Selatan, Afrika dan India, Australia dan Antartika) yang dipisahkan oleh satu samudera yakni Laut Tethis (Tethys Sea).
Terpecah-pecahnya Pangea
Menurut teori Tektonik Lempeng, diperkirakan bahwa Pangea mulai terpecah sekitar 200 juta tahun yang lalu, dimana terjadi fragmentasi yang diikuti oleh jalur-jalur pergerakan dari setiap kontinen dan terdapat dua buah celah besar yang terjadi akibat fragmentasi ini. Celah antara Amerika Utara dan Afrika menyebabkan munculnya batuan basal yang berumur Trias secara besar-besaran di sepanjang Pantai Timur Amerika Serikat. Penanggalan radiometri pada basal ini menunjukkan bahwa celah tersebut terbentuk antara 200 –165 juta tahun yang lalu. Waktu ini sekaligus digunakan sebagai waktu terbentuknya Atlantik Utara. Celah yang terbentuk di bagian selatan Gondwanaland berbentuk hurup Y, yang menyebabkan termigrasinya Lempeng India ke bagian Utara dan sekaligus memisahkan Amerika Selatan – Afrika dari Australia – Antartika.
Sekitar 135 juta tahun yang lalu, posisi kontinen Afrika dan Amerika Selatan mulai memisah dari Atlantik Selatan. Pada saat ini India sudah berada separuh jalan menuju ke Asia, dan bagian selatan dari Atlantik Utara telah mulai melebar. Pada Kapur Akhir, sekitar 65 juta tahun yang lalu, Madagaskar telah terpisah dari Afrika, dan Atlantik Selatan berubah menjadi laut terbuka.
Sekitar 45 juta tahun yang lalu, India telah bersatu dengan Asia, yang kemudian menyebabkan terbentuknya pegunungan tertinggi di dunia, yakni Himalaya yang tersebar di sepanjang Dataran Tinggi Tibet. Kemudian terjadi pemisahan Greendland dari Eurasia, dan bersamaan juga terjadi pembentukan Semenanjung Baja dan Teluk Kalifornia. Peristiwa tersebut ditaksir terjadi kurang dari 10 juta tahun yang lalu, (Thurmann,1990; Duxbury et.al, 1991).
Sebuah penjelasan sederhana bagaimana mekanisme tersebut terjadi adalah, secara umum crust/kerak terbentuk dari arus konveksi yang berasal dari perbedaan temperatur antar titik di lapisan batuan cair. Bagian bumi yang dingin dibagian dalam tertembus bagian yang panas, Titik panas yang muncul dibawah lapisan continental akan memanaskan bagian atasnya yang lebih dingin sehingga bagian tersebut akan retak dan menyebabkan adanya aliran batuan panas yang juga akan mendorong kearah yang berlawanan (Taylor & McLennan, 1996).
Bukti Teori Hanyutan Benua
Bukti-bukti untuk mendukung hal tersebut seperti kesesuian kontinen, kesamaan fosil, kesamaan tipe dan struktur batuan, dan bukti paleoklimatik
a. Kesesuaian Kontinen
Bukti yang paling kuat adalah kesamaan antara kontinen Amerika Selatan dan Afrika. Sebagaimana telah dijelaskan tentang terpecah-pecahnya Pangea di atas, bahwa sebelumnya benua Afrika dan Amerika Selatan merupakan satu daratan yang bergabung pada mid-Atlantic oceanic ridge. Ketika lapisan kerak bumi pada ridge baru terbentuk, daratan ini didesak secara perlahan-lahan, dan terpisah satu sama lain. Rata-rata kecepatan gerakan memisah ke arah timur dan barat, terbukti seimbang, oleh karena itu ridge ini sekarang terletak pada jarak yang sama dari kedua benua (Alfred Wegener, 1913-1930 dalam Kennet, 1982). Hal ini juga telah dibuktikan oleh Sir Edward Bullard dan kawan-kawannya pada tahun 1960-an. Bukti tersebut berupa peta yang digambar dengan menggunakan bantuan komputer, dimana datanya diambil dari kedalaman 900 meter di bawah muka air laut.
b. Bukti-Bukti Fosil
Bukti- bukti fosil ini telah ditemukan oleh Alfred Wegener (1913-1930) dan para ahli geologi lainnya seperti :
• Fosil tumbuhan "Glassopteria" yang ditemukan menyebar secara luas di benua-benua bagian Selatan, seperti Afrika, Australia dan Amerika Selatan. Fosil ini diperkirakan berumur Mesozoikum. Fosil tersebut kemudian ditemukan juga di benua Antartika.
• Fosil reptil "Mesosaurus" dan hewan amphibi yang ditemukan di Amerika Selatan bagian timur dan Afrika bagian Barat dan benua lainnya yang diperkirakan hidup pada Periode Triassic (kira-kira 200 juta tahun yang lalu) dan Kapur Akhir ( kira-kira 75 juta tahun yang lalu).
• Ditemukannya fosil karang (jenis brachiopods). Seperti terlihat pada gambar 4, ternyata banyak terdapat di daratan Eropa bagian timur, Amerika Utara, Asia, pegunungan Alpen dan Himalaya yang diperkirakan hidup sekitar 300 juta tahun. Ini menandakan bahwa daerah ini sebelumnya merupakan wilayah lautan, karena menurut ilmu koral (koralogi) bahwa karang hanya hidup pada daerah perairan dan di atas suhu 18o C atau hanya bisa berkembang pada daerah khatulitiwa, sedangkan kedua benua tersebut berada pada daerah subtropis (Rogers and Adams, 1966 dan Duxbury, et.at., 1991).
c. Kesamaan Tipe dan Struktur Batuan
Salah satu contoh kesamaan batuan yang ditemukan adalah pada daerah Busur Pegunungan Appalachian yang berarah timur laut dan memanjang sampai ke bagian timur Amerika Serikat, yang tiba-tiba menghilang di bagian pantai Newfoundland. Pegunungan yang mempunyai umur dan struktur yang sama dengan pegunungan di atas, ditemukan di Greendland dan Eropa Utara. Jika kedua benua tersebut (Amerika dan Eropa) disatukan kembali, maka pegunungan di atas juga akan bersatu menjadi satu rangkaian pegunungan.
d. Bukti Paleoklimatik
Dari hasil penelitiannya, Wegener menemukan bahwa pada Akhir Paleozoikum, sebagian besar daerah di belahan bumi bagian selatan telah ditutupi oleh lempengan-lempengan es yang tebal. Daerah-daerah tersebut adalah Afrika bagian Selatan, Amerika Selatan, India dan Australia. Wegener juga menemukan bukti bahwa pada saat yang sama (Paleozoikum Akhir), daerah-daerah sekitar 30o di dekat khatulistiwa yang beriklim tropis dan subtropis juga ditutupi oleh es.
Berdasarkan kenyataan-kenyataan tersebut, maka Wegener menyimpulkan bahwa dulunya secara keseluruhan daerah di bagian selatan bumi telah ditutupi oleh lapisan es. Kemudian secara perlahan-lahan sebagian massa benua di bagian tersebut bergerak ke arah utara, yaitu ke arah khatulistiwa. Hal ini terbukti karena adanya lapisan es yang ditemukan di daerah sekitar khatulistiwa tersebut. Wegener menyimpulkan hal ini, karena secara logis tidak mungkin terbentuk lapisan es yang luas dan tebal di daerah khatulistiwa, yang diketahui beriklim tropis dan subtropis.
2. Teori Floating Continent
Konsep umum dari teori ini adalah ada lapisan cangkang statik yang ada di bawah bumi. Pengamatan awal menunjukan bahwa ketika batuan granit yang merupakan penyusun benua, lantai lautan tersusun dari batuan basal yang lebih berat, sehingga diasumsikan bahwa lapisan batuan basal akan berada di bawah lapisan basal. Akan tetapi terdapat anomali Pegunungan Andes di Peru memiliki lapisan batuan yang lebih berat dan mengarah ke bawah. Konsep ini dibuktikan dengan studi gravitasi Himalaya untuk mendeteksi kepadatan lapisan. Tetapi teori ini belum dapat menjwab pertanyaan apakah lapisan tersebut melingkupi batuan basal atau terapung seperti Iceberg.
3. Teori Plate Tektonik
Penerbitan teori ilmiah geologis Amerika Harry hess yang menyatakan bahwa sebagai pengganti teori yang menyatakan bahwa benua bergerak melewati kerak samudera (continental drift), bahwa kerak samudera dan kerak benua bergerak bersama dalam satu unit yang sama. Penjelasan dari teori Hess adalah penemuan potngan pita magnetis yang simetris di sekitar punggung bukit samudera (mid oseanic ridge). Sejak saat itu para ilmuwan mulai berteori bahwa mid ocean ridge di tandai dengan zona yang lemah dimana lantai samudera terbelah menjadi dua bagian sepanjang ridge. Magma baru mudah keluar dari bagian yang lemah ini dan menciptakan oceanic crust yang baru. Proses ini kemudian dikenal dengan nama sea floor spreading. Hipotesis ini didukung dengan beberapa bukti :
a. Dekat dengan lereng ridge batuan lebih muda dan semakin tua pada daerah yang lebih jauh.
b. Batuan yang muda memiliki polaritas yang normal
c. Terjadi pergantian polaritas pada batuan yang berada di lereng crest yang menunjukan bahwa bayak perubahan medan magnit (Bott and Kusznir, 1984; Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996).
Pergerakan Lempeng
Pengertian yang baik bahwa pergerakan lempeng sangat berhubungan erat denga aktivita sgempa bumi . Kebanyak gerakan terjadi sepanjang zona yang sempit diantara lempeng , ada empat tipe pergerakan lempeng .
Divergent Boundaries
Divergent boundaries terjadi sepanjang pusat penyebaran dimana lempeng bergerak terpisah kearah yang berlawanan. Contoh terbaik dari tipe ini adalah Mid Atlantic Ridge, yang merupakan pegunungan bawah air yang meluas dari kutub utara ke ujung selatan Afrika yang melingkari bumi. Tingkat sebaran lempeng ini bergerak rata-rata adalah 25 cm/tahun. Konsekuensi gerakan ini dapat dilihat dengan mudah dengan adalah adanya gunung berapi Krafla di bagian timur laut islandia disini terjadi retakan tanah yang melebar dan selalu muncul retakan baru setiap beberapa bulan. Di Afrika proses penyebaran telah memisahkan Saudi Arabia dari benua Afrika, membentuk Laut Merah (Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996).
Convergence Boundaries
Ukuran bumi sudahtidak berubah sjak 600 juta tahun yang lalu, bentuk bumi yang tidak berubak mengindikasikan bahwa kerak yang terbentuk harus dihancurkan dalam jumlah yang sama dengan jumlah kerak baru yang terbentuk. Proses penghancuran terjadi sepanjang perbatasan lempeng dimana lempeng saling bergerak satu sama lainnya, kadang salah satu lempeng tenggelam di bawah yang lainnya. Lokasi dimana lempeng tenggelam terjadi disebut zona subduksi.
Tipe konvergensi yang sangat lambat disebut collision dimana tergantung jenis batuan lithosphere yang dilibatkan. Konvergensi dapat terjadi antara lempeng oseanik dan lempeng kontinental yang lebih besar, atau antara dua lempeng oseanik yang besar, atau antara dua lempeng kontinental yang besar (Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996).
• Konvergensi Oceanic Continental
Konvergensi ini akan membentuk trench (palung laut) sepanjang ribuan kilo meter dengan kedalaman 8 – 10 kilometer. Akhir pantai Amerika Selatan sepanjang Peru-Chile, Oceanic Nazca Plate mendorong kedalam dan tersubduksi ke bawah bagian continental di bagaian selatan , sehingga bagian benua akan terangkat dan menciptakan Pegunungan Andes. Gempa bumi kuat yang bersifat merusak dan pengangkatan yang cepat dari rangakaian pegunungan merupakan ciri umum pola konvergensi ini. Konvergensi ini juga banyak memicu aktivitas gunung berapi. Erupsi/letusan gunung berapi jelas berhubungan dengan subduksi. (Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996)
• Konvergensi Oceanic-oceanic
Ketika dua oceanic plate bertemu maka salah satu biasanya akan tersubduksi di bawah yang lain dn dalam prosesnya akan membentuh trench dan membentuk gunuung berapi. Contoh nyata dari peristiwa ini adalah terbentuknya marianas trench. Pembentukan gunung berapi yang terjadi selama berjuta tahun, hasil erupsinya akan tertimbun dai samudera dan lama kelamaan akan muncul kepermukaan sebagai daratan baru. Rangkaian pegunungan berapi yang muncul dari dasar lautan ini dikenal sebagai Island Arc. (Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996)
• Konvergensi Continental-continental
Pegunungan Himalaya merupakan contoh dramatis yang nyata terlihat dari plate tektonik. Ketia dua kontinen bertabarakan tidak terjadi subduksi karena batuan kontinent relatif ringan seperti tabrakan dua gunung es, lapisan pelindungnya akan bergerak kebawah, sebagai gantinya kerak akan mengangkat dan mendorong ke atas atau ke samping. Tubrukan india dengan asia 50 juta tahaun yang lalu menyebabkan lempeng eurasian menyilang keatas melewati indian plate. Setelah tubrukan konvergensi yang lambat terus berlangsung antara dua lempeng lebih dari berjuta tahun dan membentuk pegunungan himalaya dan tibet plateau. (Duxbury, et.at., 1991; Taylor & McLennan, 1996)
Transform Fault
Zona diantara dua lempeng yang sling meluncur secara horizontal disebut tansform fault, yang konsep aslinya dikemukakan oleh geologis Canada J. Tuzo Wilson yang mengusulkan bahwa patahan besar atau fracture zone menghubungkan dua pusat sebaran (divergent plate boundaries) atau sekurangnya trench (convergent plate boundaries). Kebanyakan transform fault ditemukan di dasar samudera, umumnya mengganti penyebaran lereng aktif, menghasilkan plate margin zig-zag dan biasanya dicirikan dengan gempa bumi dangkal . Bagaimanapun beberapa terjadi di daratan, sebagai contoh patahan San Andreas di California.
KECEPATAN PERGERAKAN LEMPENG

Pergerakan lempeng merupakan suatu gerakan yang secara relatif melambat, yang arahkan oleh arus-arus ikonveksi termal dan permulaan aktivitas berhubungan dengan geologi jauh di dalam mantel bumi .Teori dari tektonika lempeng menggantikan yang sebelumnya satu hanyutan benua, di mana itu ditentukan hanya benua-benua sendiri mengapung di atas permukaan bumi www.seafriend.org.nz www.ucmp.berkeley.edu.
pada dasarnya terdapat delapan plat yang besar -Dari Afrika, Antarctic, Indo(eropa), Indian-Australian, Nazca, Amerika Utara, Pacific dan Selatan Amerika; dan berbagai beberapa yang lebih kecil -Anatoliah, Arab, Caribbean, Cocos, Pilipina, Somali, dan Juan de Fuca. Kebanyakan dari riset menhidupkan teori-teori dan bukan data bersifat percobaan pengukuran-pengukuran yang diperoleh adalah rerata-rerata atau penilaian-penilaian. Mayoritas riset menunjukkan bahwa plat-plat berpindahkan rata-rata antara kira-kira 0,60 cm/yr sampai 10 cm/yr. Beberapa sumber menyatakan bahwa di dalam Lautan Atlantik yang Utara, tingkat pergerakan itu hanyalah sekitar 1 cm (sekitar 0,4 inchi) per tahun, sementara di Pasifik lebih dari 4 cm (hampir 2 inchi), secara umum, pergerakan berkisar dari 5 sampai 10 cm/yr. Bagaimanapun, percepatan-percepatan, dari plat-plat itu /terukur sebagai yang absolut atau gerak nisbi.
DAFTAR PUSTAKA
Bott , M. P and Kusznir, N. J. 1984. The Origin of Tectonic Stress in The Lithosphere tectonophysics 105 1- 14
Davies, G. F. 2001. Dynamic Earth. Cameroon University Press. ISBN 0-273-01590
Duxbury, A.S.; Hison J.D; and Alex R.D., 1991. An Introduction To The World’s Ocean. 3th Edition. Wm.C. Brown Publisher. Chicago.
Gross, M.G., 1993. Oceanography, 6th Edition. Prentice-Hall Inc, Company Englewood
Kennett, J., 1982. Marine Geology. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs. New Jersey.
Kenyon, P. M. And Turcotte, D. L., 1983. Convection in a Two Layer Mantle With a Strongly Temperatur dependent Viscosity. Jounal Geographic. Res.88 B8 6403-6414
Rogers J.J.W. and J.A.A. Adams, 1966. Fundamentals of Geology, Harper & Row, Publisher Inc. New York.
S R Taylor, S. R and S. M. McLennan.1996. The evolution of continental crust. Sci Am. p76-81
Thurman, H.V., 1990. Essentials of Oseanography 4th Edition. Merril Publishing Company. New York.