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 tektonik lempeng. 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 lempeng. 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 lempeng. Kelemahan astenosfer memungkinkan
lempeng untuk bergerak secara mudah menuju ke arah zona subduksi. Meskipun
subduksi dipercaya sebagai kekuatan terkuat penggerak pergerakan lempeng, masih
ada gaya penggerak lain yang dibuktikan dengan adanya lempeng seperti lempeng
Amerika Utara, juga lempeng 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) 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.
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
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 mempengaruhi 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. 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 lempeng
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 lempeng dan sumber energinya itu
sendiri masih menjadi bahan riset yang sedang berlangsung
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 permuikaan bumi
kembali ke barat. Beberapa 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. 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
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.
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
Tidak ada komentar:
Posting Komentar