A. Awal Mula Teori Tektonik LempengTeori Tektonika Lempeng (bahasa Inggris: 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 terdapatlitosferyang terdiri ataskerakdan bagian teratasmantel bumiyang kaku dan padat. Di bawah lapisan litosfer terdapatastenosferyang berbentuk padat tetapi bisa mengalir seperti cairan dengan sangat lambat dan dalam skala waktu geologis yang sangat lama karenaviskositasdankekuatan 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/aMenurut teori lempeng Tektonik oleh Le Pichon (1968), kulit bumi atau yang disebut dengan lithosfera termasuk bagian paling luar yaitu kerak bumi (Continental crust) dan kerak samudra (Oceanic Crust) terdiri atas lempeng lempang tegar atau kaku dan saling bergerak satu sama lain.Teori Tektonik Lempeng berawal dari pengamatan Alfred Wagener pada tahun 1915 yang menjelaskan bahwa adanya kesimetrisan bentuk antara pantai timur Amerika Selatan dengan pantai barat Afrika yang kalau didekatkan melekat menjadi satu kesatuan benua besar. Dari pengamatan tersebut lahirlah Continental Drift Theory . Pada hakekatnya hipotesa pengapungan benua (Continental Drift Theory) 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 PantaiAdanya 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.

Gambar kecocokan garis pantai benua Amerika Selatan Bagian Timur dengangaris pantai benua Afrika Bagian Barat

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.

Gambar persebaran fosil Cynognathus diketemukan hanya di benua Amerika Selatan dan benua Afrika;fosil Lystrosaurus dijumpai di benua-benua Afrika, India, dan Antartika;fosil Mesosaurus di benua benua Amerika Selatan dan Afrika, danfosil Glossopteris dijumpai di benua benua Amerika Selatan, Afrika, India, Antartika, dan Australia.

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.

Gambar sebaran lapisan es di belahan bumi bagian selatan pada 250 300 juta tahun yang laluserta sebaran fosil Lystrosaurus dijumpai di benua-benua Afrika, India, dan Antartika;fosil Glossopteris dijumpai di benua benua Amerika Selatan, Afrika, India, Antartika, dan Australia.

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.

B. Prinsip-prinsip Utama Tektonik LempengBagian 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 proseskonduksi, sedangkan astenosfer juga memindahkan panas melaluikonveksidan 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 mempunyaiviskoelastisitassehingga bersifat seperti fluida. Pergerakan lempengan bisa mencapai 10-40 mm/a (secepat pertumbuhankukujari) seperti diMid-Atlantic Ridge, ataupun bisa mencapai 160 mm/a (secepat pertumbuhanrambut) seperti diLempeng Nazca. 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 ketebalan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kerak samudera. Ketebalan kerak benua mencapai 30-50 km sedangkan kerak samudera hanya 5-10 km.Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate boundary), yaitu daerah di mana aktivitas geologis umumnya terjadi sepertigempa bumidan pembentukan kenampakan topografis sepertigunung,gunung berapi, danpalung samudera. Kebanyakan gunung berapi yang aktif di dunia berada di atas batas lempeng, sepertiCincin 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 Afrikamencakup benua itu sendiri dan sebagian dasar Samudera Atlantik dan Hindia.Perbedaan antara kerak benua dengan kerak samudera ialah berdasarkan kepadatan material pembentuknya. Kerak samuderalebih padat daripada kerak benua dikarenakan perbedaan perbandingan jumlah berbagai elemen, khususnya silikon. Kerak benualebih padat karena komposisinya yang mengandung lebih sedikit silikon dan lebih banyak materi yang berat. Dalam hal ini, kerak samudera dikatakan lebih bersifatmafikketimbangfelsik.[18]Maka, kerak samudera umumnya berada di bawah permukaan laut seperti sebagian besarLempeng Pasifik, sedangkan kerak benua timbul ke atas permukaan laut, mengikuti sebuah prinsip yang dikenal denganisostasi.

C. Jenis-jenis Batas LempengAda 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 adalahSesar San AndreasdiCalifornia.2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries)terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain.Mid-oceanic ridgedan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries)terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentukzona subduksijika 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 bersifathidrat(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 diPegunungan AndesdiAmerika Selatandanbusur pulauJepang(Japanese island arc).

D. Lempeng-lempeng Tektonik Utama Lempeng Afrika, meliputiAfrika- Lempeng benua Lempeng Antarktika, meliputiAntarktika- Lempeng benua Lempeng Australia, meliputiAustralia(tergabung denganLempeng Indiaantara 50 sampai 55 juta tahun yang lalu)- Lempeng benua Lempeng Eurasia, meliputiAsiadanEropa- Lempeng benua Lempeng Amerika Utara, meliputiAmerika UtaradanSiberiatimur laut - Lempeng benua Lempeng Amerika Selatan, meliputiAmerika Selatan- Lempeng benua Lempeng Pasifik, meliputiSamudera Pasifik- Lempeng samuderaLempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakupLempeng India,Lempeng Arabia,Lempeng Karibia,Lempeng Juan de Fuca,Lempeng Cocos,Lempeng Nazca,Lempeng Filipina, danLempeng Scotia.Pergerakan lempeng telah menyebabkan pembentukan dan pemecahan benua seiring berjalannya waktu, termasuk juga pembentukan superkontinen yang mencakup hampir semua atau semua benua. SuperkontinenRodiniadiperkirakan 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 disebutPangaeayang pada akhirnya juga terpecah menjadiLaurasia(yang menjadi Amerika Utara dan Eurasia), danGondwana(yang menjadi benua sisanya).LAMPIRANPergerakan lempeng berdasar pada data satelit GPS NASA JPL. Vektor di sini menunjukkan arah dan magnitudo gerakan

Peta lempeng-lempeng tektonik