Lithosfer

Susunan interior bumi

 

Kerak bumi terbagi menjadi lempengan-lempengan, yang terdiri atas lempengan benua yang besar dan yang kecil. Lempengan-lempengan tersebut bergerak perlahan-lahan ke arah permukaan bumi, dan di antara lempengan-lempengan tersebut terdapat retakan-retakan besar di kerak bumi. Lempengan-lempengan tersebut ada yang bergerak saling menjauh dan ada pula yang bergerak saling mendekat dan saling bertabrakan.

Pada wilayah dengan kondisi lempengan yang saling menjauh, timbul materi lelehan dari dalam bumi melalui retakan-retakan, kemudian menjadi cuek dan membentuk batuan yang disebut basal yang terjadi jauh di bawah lautan. Timbulnya basal akan membentuk formasi pematang bawah samudra yang biasa disebut pematang tengah samudra.

Pegunungan Himalaya terbentuk oleh penunjaman akhir gesekan antara Lempengan India-Australia yang didorong ke bawah oleh Lempengan Eurasia, yang menimbulkan  busur gunung api di Indonesia, parit Sunda dan Jawa serta tanah tinggi Nugini, demikian juga Australia kepingan utara yang telah didorong ke arah bawah yang kemudian membentuk Teluk Carpentaria dan Laut Timor serta Laut Arafuru.

Busur gunung-gunung api Indonesia terbentuk lantaran ketika pinggiran lempengan India-Australia bertabrakan dengan lempengan Eurasia, lempengan tersebut longsor jauh ke dalam bumi, dan temperatur yang sangat tinggi telah melelehkan pinggiran lempengan sehingga menghasilkan magma. Magma ini kemudian muncul melalui retakan-retakan di banyak tempat pada permukaan bumi yang membentuk jajaran gunung api. Gunung-gunung api yang terbentuk dengan cara ini disebut gunung api andesit. Gunung api andesit bersifat gampang meledak dan tak terduga, dan lava yang dikeluarkan membentuk batuan andesit.

Terdapat 80 buah gunung berapi yang masih aktif dari 400 gunung berapi yang ada di Indonesia. Gunung berapi tersebut terbagi menjadi tiga barisan, yaitu:

Sumatra – Jawa – Nusa Tenggara – Laut Banda;

Halmahera dan pulau-pulau di sebelah baratnya;

Sulawesi Utara – Sangihe – Mindanao.

Berikut uraian ihwal tiga sistem pokok penyebaran pegunungan yang bertemu di Indonesia.

Sistem Sunda dimulai dari Arakan Yoma di Myanmar, hingga ke Kepulauan Banda di Maluku. Panjangnya ± 7.000 km.

Sistem Sunda terdiri atas dua busur, yaitu: busur dalam yang vulkanis dan busur luar yang tidak vulkanis, yang terletak di bawah permukaan laut.

2. Sistem Busur Tepi Asia

Sistem Busur Tepi Asia dimulai dari Kamsyatku melalui Jepang, Filipina, Kalimantan, dan Sulawesi. Setelah hingga Filipina, Busur Tepi Asia terbagi menjadi tiga cabang, yaitu:

• Cabang pertama dimulai dari Pulau Luzon melewati Pulau Palawan dan Kalimantan Utara.
• Cabang kedua dimulai dari Pulau Luzon melewati Pulau Samar, Mindanau, dan Kalimantan Utara.
• Cabang ketiga dimulai dari Pulau Samar, Mindanau, Sangihe, dan Sulawesi.

3. Sistem Sirkum Australia

Sistem Sirkum Australia dimulai dari Selandia Baru melalui Kaledonia Baru ke Irian.

Ketiga sistem pegunungan tersebut bertemu di sekitar Kepulauan Sulu dan Banggai. Indonesia juga merupakan kawasan pertemuan rangkaian Sirkum Mediterania dan rangkaian Sirkum Pasifik, dengan proses pembentukan pegunungan yang masih berlangsung hingga dikala ini. Hal inilah yang menimbulkan di Indonesia banyak terjadi gempa bumi.

Pusat gempa di dalam bumi disebut hiposentrum, sedangkan gempa di permukaan bumi di atas hiposentrum disebut episentrum. Daerah di sekitar episentrum merupakan kawasan paling besar kerusakannya. Episentrum di Indonesia kebanyakan terdapat di bawah permukaan bahari sehingga kerusakan yang terjadi di daratan tidak begitu besar, tetapi ancaman yang lebih besar disebabkan oleh terjadinya tsunami akhir episentrum di tengah laut. Gempa bumi sanggup dipetakan menurut sentra gempa dan skala gempanya, tetapi tidak sanggup diperkirakan kapan gempa bumi akan terjadi.

Berikut beberapa macam garis pada peta gempa:

Homoseista, yaitu garis yang menghubungkan tempat-tempat yang dilalui gempa pada waktu yang sama.

Isoseista, yaitu garis yang menghubungkan tempat-tempat yang dilalui oleh gempa dengan intensitas yang sama.

Pleistoseista, yaitu garis yang mengelilingi kawasan yang mengalami kerusakan terhebat akhir gempa bumi. Pleistoseista ini mengelilingi episentrum lantaran kerusakan yang terhebat di sekitar episentrum. Isoseista yang pertama juga merupakan pleistoseista.

Gempa bumi itu merambat melalui tiga macam getaran, sebagai berikut.

Getaran berasal dari hiposentrum dan bergerak melalui dalam bumi dengan kecepatan tinggi, yaitu 7–14 km per jam. Getaran ini terjadi paling awal dan merupakan getaran pendahuluan yang pertama sehingga disebut getaran primer (P). Getaran ini belum menimbulkan kerusakan.

Getaran transversal atau naik turun berasal dari hiposentrum dan juga bergerak melalui dalam bumi dengan kecepatan antara 4–7 km per jam. Getaran ini tiba sehabis getaran longitudinal dan merupakan getaran pendahuluan kedua sehingga disebut getaran sekunder (S). Getaran ini juga belum menimbulkan kerusakan.

Getaran ini berasal dari episentrum dan bergerak melalui permukaan bumi dengan kecepatan antara 3,8–3,9 km per jam. Getaran ini datangnya paling akhir, tetapi merupakan getaran pokok yang sering menimbulkan kerusakan.

Ada dua macam gempa dilihat dari intensitasnya, yaitu:

• makroseisme, yaitu gempa yang sanggup diketahui tanpa alat lantaran intensitasnya yang besar;
• mikroseisme, yaitu gempa yang hanya sanggup diketahui dengan meng- gunakan alat lantaran intensitasnya yang kecil sekali.

Ada tiga macam gempa menurut lantaran terjadinya, yaitu sebagai berikut.

Gempa runtuhan terjadi lantaran turunnya atau runtuhnya tanah, dan biasa terjadi pada kawasan tambang yang berbentuk terowongan, pegunungan kapur, atau lubang. Di dalam pegunungan kapur terdapat gua-gua dan ponor-ponor (luweng) yang terjadi proses lantaran pelarutan (solusional). Jika atap gua atau lubang itu gugur, timbullah gempa runtuhan meskipun ancaman yang ditimbulkan relatif kecil dan getaran hanya terjadi di sekitar lokasi runtuhan.

Gempa vulkanis terjadi lantaran dampak yang ditimbulkan oleh meletusnya gunung api. Jika gunung api akan meletus, timbullah tekanan gas dari dalam sumbat kawahnya yang menimbulkan terjadinya getaran yang disebut gempa vulkanis. Gempa tersebut hanya terasa di sekitar kawasan gunung api yang meletus sehingga ancaman gempa ini juga relatif kecil.

Contoh gempa vulkanis yaitu gempa yang disebabkan oleh letusan Gunung Tambora. Gunung Tambora pada tahun 1815 meletus dengan dahsyat hingga menewaskan 92.000 orang. Karena kedahsyatannya tercatat dalam sejarah dunia. Kehebatan letusannya tercatat sekitar 6 juta kali kekuatan bom atom. Gunung ini mempunyai garis tengah 60 km pada ketinggian permukaan air laut. Letusan yang mahadahsyat tersebut telah membentuk kawah dengan lebar sekitar 6 km, dan kedalaman 1.110 meter, berbagi sekitar 150 km3 bubuk hingga mencapai jarak sejauh 1.300 km. Jawa Tengah dan Kalimantan dalam jarak sekitar 900 km dari tempat letusan, kejatuhan bubuk setebal 1 cm. Bongkahan letusan melayang hingga mencapai 44 km. Letusan Gunung Tambora menimbulkan gempa vulkanik yang besar.

Gempa tektonik terjadi lantaran gerak ortogenetik. Daerah yang sering kali mengalami gempa ini yaitu kawasan pegunungan lipatan muda, yaitu kawasan Sirkum Mediterania dan rangkaian Sirkum Pasifik. Gempa ini sering menimbulkan perpindahan tanah, sehingga gempa ini disebut gempa dislokasi. Bahaya gempa ini relatif besar lantaran tanah sanggup terjadi pelipatan atau bergeser.

Daerah-daerah yang rawan gempa bumi disebabkan oleh kondisi labil dari suatu kawasan lantaran kawasan tersebut dilalui oleh jalur pertemuan lempeng. Daerah itu, antara lain:

Balkan, Iran, India, dan Indonesia yang merupakan Rangkaian Sirkum Mediterania;

Jepang, Filipina, Cile, dan Amerika Tengah yang merupakan Rangkaian Sirkum Pasifik.

Litosfer bumi kita terbagi atas sekitar 12 lempeng. Lempeng-lempeng tersebut masing-masing memiliki gerakan pergeseran yang mendatar. Karena arah geser yang tidak sama, terdapat tiga macam kecenderungan batas pertemuan antara lempeng-lempeng itu, yaitu dua lempeng saling menjauh, dua lempeng saling bertumbukan, dan dua lempeng saling berpapasan.

a. Dua Lempeng Saling Menjauh

Menurut Teori Lempeng Tektonik, lapisan terluar bumi kita terbuat dari suatu lempeng tipis dan keras yang masing-masing saling bergerak relatif terhadap yang lain. Gerakan ini terjadi terus-menerus semenjak bumi ini tercipta hingga sekarang. Teori Lempeng Tektonik muncul semenjak tahun 1960-an, dan hingga kini teori ini telah berhasil menjelaskan banyak sekali insiden geologis, menyerupai gempa bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, juga wacana bagaimana terbentuknya gunung, benua, samudra, dan relief muka bumi.

Lempeng tektonik terbentuk oleh kerak benua (continental crust) ataupun kerak samudra (oceanic crust), dan lapisan batuan teratas dari mantel bumi (earth’s mantle). Kerak benua dan kerak samudra beserta lapisan teratas mantel ini dinamakan litosfer. Kepadatan material pada kerak samudra lebih tinggi dibanding kepadatan kerak benua. Demikian pula, elemen-elemen zat pada kerak samudra (mafik) lebih berat dibanding elemen-elemen pada kerak benua (felsik).

Di bawah litosfer terdapat lapisan batuan cair yang dinamakan astenosfer. Karena suhu dan tekanan di lapisan astenosfer ini sangat tinggi, batu-batuan di lapisan ini bergerak mengalir menyerupai cairan (fluid), sehingga kerak bumi terpecah menjadi beberapa lempeng.

Pada pecahan tertentu lempeng benua menunjam ke bawah lempeng benua lainnya. Karena keduanya yaitu lempeng benua, materialnya tidak terlalu padat dan tidak cukup berat untuk karam masuk ke astenosfer dan meleleh. Wilayah di pecahan yang bertubrukan mengeras dan menebal, dan membentuk gugusan pegunungan non vulkanik (mountain range).

Fenomena yang terjadi jikalau dua lempeng saling menjauh yaitu sebagai berikut :

Tanggul dasar maritim terjadi jawaban proses vulkanisme yang bertumpuk sepanjang celah. Sebagai teladan yang terdapat di Lautan Atlantik, memanjang dari kutub utara hingga mendekati kutub selatan. Celah ini menimbulkan Benua Amerika bergerak saling menjauh dengan Benua Afrika dan Benua Eropa.

b. Dua Lempeng Saling Bertemu

Fenomena yang terjadi jikalau dua lempeng saling bertemu yaitu sebagai beriku t:

Menunjamnya lempeng dasar samudra disebabkan oleh desakan lempeng benua yang lebih tebal dan keras, dan di tempat inilah terbentuk palung laut, yaitu dasar maritim yang dalam dan memanjang. Dampak dari pergerakan lempeng terhadap wilayah Indonesia, menciptakan wilayah Indonesia rawan akan gempa bumi.

Indonesia terdapat pertemuan tiga lempeng, yaitu lempeng Pasifik, lempeng Eurasia, dan lempeng Indo-Australia. Jenis batas antara kedua lempeng ini yaitu konvergen. Lempeng Indo-Australia yaitu lempeng yang menunjam ke bawah lempeng Eurasia. Selain itu, di pecahan timur, bertemu tiga lempeng tektonik sekaligus, yaitu lempeng Filipina, Pasifik, dan Indo-Australia.

Adanya pergerakan subduksi antara dua lempeng mengakibatkan terbentuknya gugusan gunung berapi dan parit samudra. Demikian pula subduksi antara lempeng Indo-Australia dan lempeng Eurasia mengakibatkan terbentuknya gugusan gunung berapi yang tak lain yaitu Bukit Barisan di Pulau Sumatra dan gugusan gunung berapi di sepanjang pulau Jawa, Bali, dan Lombok, serta parit samudra yang tak lain yaitu Parit Jawa (Sunda).

Lempeng tektonik terus bergerak. Suatu ketika gerakannya mengalami ukiran atau benturan yang cukup keras. Jika ini terjadi, timbullah gempa dan tsunami, dan meningkatnya kenaikan magma ke permukaan. Jadi, tidak heran jikalau terjadi gempa yang bersumber dari dasar Samudra Hindia, yang sering kali diikuti dengan tsunami, acara gunung berapi di sepanjang Pulau Sumatra dan Jawa juga turut meningkat. Sebagai teladan yaitu Palung Jawa yang merupakan tempat pertemuan antara lempeng Benua Asia dan lempeng dasar Samudra Hindia. Begitu juga dengan palung Laut Jepang, Palung Guam, dan Palung Mindanau (Palung Mariana) Samudra Pasifik di Filipina, semuanya merupakan tempat lempeng dasar Samudra Pasifik menunjam ke bawah lempeng Benua Asia. Munculnya gugusan Pulau Sumatra, Pulau Jawa, Kepulauan Nusa Tenggara, dan Pulau Timor yaitu jawaban dari pembentukan lempeng benua. Di sepanjang pegunungan dan pulau-pulau itu bermunculan puncak gunung api, lipatan, dan retakan.

c. Dua Lempeng Saling Berpapasan

Fenomena yang terjadi jikalau dua lempeng saling berpapasan dan terjadi pergeseran mendatar yaitu sebagai berikut :

Lipatan pecahan lembah yang turun dinamakan sinklin dan yang puncak terangkat dinamakan antiklin. Sebuah antiklin sanggup menjadi puncak pegunungan yang berderet memanjang sesudah mengalami pengikisan, sedangkan sebuah antiklin sanggup pula menjadi lembah dan sinklin bermetamorfosis puncak pegunungan.

Bentukan patahan pada lapisan kulit bumi disebabkan oleh rapuhnya lapisan kulit bumi jawaban gerakan tenaga endogen. Tenaga endogen mengakibatkan terjadinya pergeseran pada bidang patahan. Patahan ada yang berbentuk vertikal, horizontal miring, dan block mountain. Bentuk-bentuk patahan sangat tergantung pada arah tenaga penyebabnya. Penyebab patahan sanggup berupa tarikan, artinya dua tenaga yang saling menjauh, atau mungkin juga berupa tekanan, artinya dua tenaga yang saling menekan (mendekat) untuk diretakkan.

Di Indonesia patahan yang populer terdapat di Pulau Sumatra, yaitu patahan Semangko dan Ngarai Sianok di sepanjang Bukit Barisan. Di dunia patahan paling besar terdapat di Afrika, yaitu di Sungai Zambesi yang mengalir ke Danau Nyasa dan Danau Rudolf.

Ada enam bentang  besar lempeng benua di bumi ini, keseluruhannya bersifat keras walaupun relatif tipis jikalau dibandingkan dengan keseluruhan bola bumi. Ketebalan lempeng-lempeng benua tersebut tidak lebih dari 150 km. Lempeng-lempeng benua itu saling bergeser. Gerakan-gerakan pergeseran kerak bumi ini juga di- sebabkan oleh desakan hebat dari energi yang dikeluarkan oleh perut bumi.

Di Benua Asia terdapat tiga lempeng benua yang besar, yaitu Lempeng Eurasia, Lempeng Pasifik, dan Lempeng India. Dua dari tiga lempeng tersebut relatif aktif bergerak, sedangkan yang satu statis. Lempeng Pasifik dan India terus menerus bergerak, menggeser ke arah barat bahari (Pasifik) dan utara (India), sedangkan Lempeng Eurasia relatif statis dan me- rupakan lempeng terbesar dari ketiganya. Gerakan bertabrakan antarlempeng memunculkan jajaran kepulauan dan pegunungan menyerupai pegunungan di Pulau Jawa yang relatif sejajar dalam satu barisan.

Hal-hal yang perlu diketahui perihal teori tektonik lempeng ialah sebagai berikut :

a. Alfred Lothar Wegener

Teori Apungan dan Pergeseran Benua ditemukan oleh A.L. Wegener (1880– 1930). Ia memberikan teori ini pada tahun 1912 di hadapan perhimpunan andal geologi di Frankfurt, Jerman. Kemudian teori ini dibukukan pada tahun 1915 dengan judul Die Enstehung der Kontinente und Ozeane yang berarti Asal Usul Benua dan Lautan. Walaupun pada awalnya buku tersebut menjadikan kontroversi besar di lingkungan ahli-ahli geologi, pada sekitar tahun 1960 “Teori Apungan Benua” Wegener semakin banyak mendapat pertolongan dari para andal di bidangnya.

Beberapa hal yang menjadi dasar teori A.L. Wegener ialah sebagai berikut :

Peristiwa-peristiwa di atas akan menjadikan hal-hal sebagai berikut :

Semakin lebar celah yang terdapat di dasar alur-alur samudra merupakan salah satu bukti bahwa benua-benua tersebut selalu mengalami pergerakan dan pergeseran secara terus-menerus.

b. Rene Descartes

Menurut Rene Descartes (1596–1650), bumi ini berangsur-a ngsur mengalami penyusutan dan pengerutan lantaran pendinginan sehingga terjadilah gunung-gunung dan lembah-lembah. Teori ini lebih populer dengan sebutan teori kontraksi yang kemudian diteruskan oleh Edward Suess. Namun, teori ini tidak mendapat pertolongan para andal geologi.

c. Edward Suess

Edward Suess (1831–1914), yang meneruskan teori Wagener, menyatakan bahwa persamaan geologi yang terdapat di Amerika Selatan, India, Australia, dan Antartika lantaran pada awalnya daratan-daratan tersebut satu, yang disebut Benua Pangea, kemudian pecah menjadi dua, Benua Laurasia dan Benua Gondwana, dan berevolusi menjadi benua-benua menyerupai ketika ini. Daratan yang berupa benua-benua kini ini merupakan sisa-sisa dari penggalan daratan lain yang karam ke dasar samudra.

180 juta tahun lalu Benua Pangea terpisah menjadi dua benua. Di penggalan utara, Gondwana, mulai terpecah menjadi India dan Antartika-Australia mulai terpisah. Retakan mulai muncul antara Amerika Selatan dan Afrika. Di penggalan timur, Afrika tertutup oleh Laut Tethys.

130 juta tahun kemudian Benua Gondwana dan Laurasia mulai mengapung ke utara, tetapi Atlantik Utara dan Samudra Hindia mulai melebar. Retakan Atlantik Selatan memanjang, tegak lurusnya muncul retakan yang nantinya akan memisahkan Greenland dari Amerika Utara. India mulai bergerak ke Asia.

65 juta tahun lalu Amerika Selatan terpisah seutuhnya dari Afrika, berpindah ke utara dan barat. Madagaskar terpecah dari Afrika, tetapi belum ada tanda retakan Laut Merah akan memisahkan Afrika dari semenanjung Arab. Laut Mediterania mulai tampak. Di selatan, Australia masih bergabung dengan Antartika.

Saat ini India bergerak ke utara dan bertemu dengan Asia, menggumpalkan sedimen yang membentuk formasi pegunungan Himalaya. Amerika Selatan berputar dan bergerak ke barat bergabung dengan Amerika Utara. Australia terpisah dengan Antartika.

d. Tim Ahli Amerika

Tim peneliti yang berjumlah 17 orang andal berkebangsaan Amerika Serikat mengadakan penelitian di Kutub Selatan antara tahun 1969–1970. Mereka berhasil mengambarkan bahwa kawasan itu terletak di kawasan erat khatulistiwa pada 200 juta tahun yang lalu, dan seharusnya pada zaman tersebut di kawasan itu terdapat hewan dan tumbuh-tumbuhan. Pada tahun 1969, ditemukan fosil tulang rahang hewan amfibi air tawar purba, yang disebut labyrintodont. Binatang itu menyerupai Salamander, kepalanya gepeng dan badannya besar dan berat. Fosil menyerupai itu ditemui pula di Amerika Selatan dan Afrika, yang secara geologi struktur lapisan batuannya juga sama.