BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Di muka bumi terdapat gejala-gejala alam yang mempengaruhi
kehidupan manusia. Timbulnya gejala alam ini tidak dapat diminta
dan tidak dapat ditolak oleh manusia. Gerak kehidupan manusia
banyak dipengaruhi oleh gejala alam. Fenomena alam atau gejala alam
ada yang mendukung dan ada juga yang membatasi aktivitas manusia.
Pada batas-batas tertentu, manusia harus menyesuaikan diri dengan
alam. Beberapa gejala alam yang mempengaruhi kehidupan manusia,
antara lain gerakan lempeng tekonik, aktivitas vulkanisme (gunung
berapi) dan gempa bumi.
Bumi memiliki struktur dalam yang hampir sama dengan telur.
Kuning telurnya adalah inti, putih telumya adalah selubung, dan
cangkang telurnya adalah kerak. Berdasarkan penyusunnya, lapisan
bumi terbagi atas litosfer, astenosfer, dan mesosfer. Litosfer
adalah lapisan paling luar bumi (tebal kira-kira 100 km) dan
terdiri dari kerak bumi dan bagian atas selubung. Litosfer memiliki
kemampuan menahan beban permukaan yang luas misalkan gunungapi.
Litosfer bersuhu dingin dan kaku. Di bawah litosfer pada kedalaman
kira-kira 700 km terdapat astenosfer. Astenosfer hampir berada
dalam titik leburnya dan karena itu bersifat seperti uida.
Astenosfer mengalir akibat tekanan yang terjadi sepanjang Waktu.
Lapisan berikutnya mesosfer. Mesosfer lebih kaku dibandingkan
astenosfer namun lebih kental dibandingkan litosfer. Mesosfer
terdiri dari sebagian besar selubung hingga inti bumi.
Menurut teori tektonik lempeng, pennukaan bumi ini terbagi atas
kira-kira 20 pecahan besar yang disebut lempeng. Ketebalannya
sekitar 70 km. Ketebalan lempeng kira-kira hampir sama dengan
litosfer yang rnerupakan kulit terluar bumi yang padat. Litosfer
terdiri dari kerak dan selubung atas. Lempengnya kaku dan
lempeng-lempeng itu bergerak diatas astenosfer yang lebih cair.
Daerah tempat lempeng-lempeng itu berternu disebut batas lempeng.
Pada batas lempeng kita dapat mengetahui cara bergerak
lempeng-lcmpeng itu. Lempeng bisa saling menjauh, saling
bertumbukan, atau saling menggeser ke samping.
Penyebab gerakan lempeng adalah arus konveksi yang memindahkan
panas melalui zat cair atau gas. Gambaran poci kopi menunjukkan dua
arus konveksi dalam zat cair. air yang dekat dengan api akan naik,
saat dingin di permukaan air kembali turun. Para ilmuwan menduga
arus konveksi dalam selubung itulah yang membuat lempeng-lempeng
bergerak. Karena suhu selubung amat panas, bagian-bagian di
selubung bisa mengalir seperti cairan yang tipis. Lempeng-lempeng
iru bergerak seperti ban berjalan berukuran besar.
Berdasarkan uraian tersebut, tentunya sangat diperlukan
pengkajian lebih mendalam tentang Lempeng Tektonik melalui
pendekatan integrasi dengan berbagai aspek ilmu pengetahuan.
Pendekatan ini dilakukan dengan menerapkan pembelajaran webbed,
sehingga dapat mewujudkan suatu tema pembelajaran tentang Lempeng
Tektonik dan subtema sesuai aplikasi materi pembelajaran terhadap
aspek ilmu pengetahuan yang terkait, diantaranya aspek Fisika,
Kimia, Biologi, Lingkungan, Teknologi, Astronomi, Geologi, serta
Kesehatan dan Keselamatan.
1.1 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang
diajukan pada penulisan ini, sebagai berikut:
1) Bagaimanakah proses terjadinya pergerakan lempek
tektonik?
2) Bagaimanakah penerapan lempeng tektonik dalam berbagai aspek
kehidupan manusia?
1.2 Tujuan Penulisan
Sesuai dengan latar belakang dan rumusan masalah di atas, maka
tujuan dari penulisan ini sebagai berikut:
1) Menjelaskan proses terjadinya pergerakan lempeng
tektonik.
2) Untuk menjelaskan lempeng tektonik dalam berbagai aspek
kehidupan manusia.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Struktur Dan Komposisi Bumi
Berdasarkan gelombang seismik struktur internal bumi dapat
dibedakan menjadi tiga komponen utama yaitu inti (core), mantel
(mantle) dan kerak (crust).
1. Inti Bumi (Core)
Dipusat bumi terdapat inti yang berkedalaman 2900-6371 km.
Terbagi menjadi dua macam yaitu inti luar dan inti dalam. Inti luar
berupa zat cair yang memiliki kedalaman 2900-5100 km dan inti dalam
berupa zat padat yang berkedalaman 5100-6371 km. Inti luar dan inti
dalam dipisahkan oleh Lehman Discontinuity.
Gambar 1. Inti Bumi
Dari data Geofisika material inti bumi memiliki berat jenis yang
sama dengan berat jenis meteorit logam yang terdiri dari besi dan
nikel. Atas dasar ini para ahli percaya bahwa inti bumi tersusun
oleh senyawa besi dan nikel.
2. Mantel Bumi (Mantle)
Inti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya
magnesium. Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity.
Mantel bumi terbagi menjadi dua yaitu mantel atas yang bersifat
plastis sampai semiplastis memiliki kedalaman sampai 400 km. Mantel
bawah bersifat padat dan memiliki kedalaman sampai 2900 km. Mantel
atas bagian atas yang mengalasi kerak bersifat padat dan bersama
dengan kerak membentuk satu kesatuan yang dinamakan litosfer.
Mantel atas bagian bawah yang bersifat plastis atau semiplastis
disebut sebagi asthenosfer.
3. Kerak Bumi (Crust)
Kerak bumi merupakan bagian terluar lapisan bumi dan memiliki
ketebalan 5-80 km. kerak dengan mantel dibatasi oleh Mohorovivic
Discontinuity. Kerak bumi dominan tersusun oleh feldsfar dan
mineral silikat lainnya.
Kerak bumi dibedakan menjadi dua jenis yaitu :
a. Kerak samudra, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si, Fe,
Mg yang disebut sima. Ketebalan kerak samudra berkisar antara 5-15
km dengan berat jenis rata-rata 3 gm/cc. Kerak samudra biasanya
disebut lapisan basaltis karena batuan penyusunnya terutama
berkomposisi basalt.
b. Kerak benua, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si dan Al,
oleh karenanya di sebut sial. Ketebalan kerak benua berkisar antara
30-80 km . ata-rata 35 km dengan berat jenis rata-rata sekitar 2,85
gm/cc. kerak benua biasanya disebut sebagai lapisan granitis karena
batuan penyusunya terutama terdiri dari batuan yang berkomposisi
granit.
Lapisan teratas mantel bersama-sama kerak bumi membentuk
litosfer yang bersifat kaku (keras). Di bawah litosfer adalah
astenosfer yang bersifat kurang kaku (lemah) dibandingkan litosfer.
Walaupun bukan berwujud cair, astenosfer bersifat plastis sehingga
memungkinkan litosfer yang berada di atasnya dapat bergerak. Di
bawah astenosfer adalah mesosfer2.2 Lempeng Tektonik
Teori Tektonik 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 terdapat litosfer yang
terdiri atas kerak dan bagian teratas mantel bumi yang kaku dan
padat. Di bawah lapisan litosfer terdapat astenosfer yang berbentuk
padat tetapi bisa mengalir seperti cairan dengan sangat lambat dan
dalam skala waktu geologis yang sangat lama karena viskositas dan
kekuatan 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).
Sejak tahun 1596, telah diamati bahwa pantai Samudera Atlantik
yang berhadap-hadapan antara benua Afrika dan Eropa dengan Amerika
Utara dan Amerika Selatan memiliki kemiripan bentuk dan nampaknya
pernah menjadi satu. Ketepatan ini akan semakin jelas jika kita
melihat tepi-tepi dari paparan benua di sana. Sejak saat itu banyak
teori telah dikemukakan untuk menjelaskan hal ini, tetapi semuanya
menemui jalan buntu karena asumsi bahwa bumi adalah sepenuhnya
padat menyulitkan penemuan penjelasan yang sesuai.
Penemuan radium dan sifat-sifat pemanasnya pada tahun 1896
mendorong pengkajian ulang umur bumi, karena sebelumnya perkiraan
didapatkan dari laju pendinginannya dan dengan asumsi permukaan
bumi beradiasi seperti benda hitam. Dari perhitungan tersebut dapat
disimpulkan bahwa bahkan jika pada awalnya bumi adalah sebuah benda
yang merah-pijar, suhu Bumi akan menurun menjadi seperti sekarang
dalam beberapa puluh juta tahun. Dengan adanya sumber panas yang
baru ditemukan ini maka para ilmuwan menganggap masuk akal bahwa
Bumi sebenarnya jauh lebih tua dan intinya masih cukup panas untuk
berada dalam keadaan cair.
Teori Tektonik Lempeng berasal dari Hipotesis Pergeseran Benua
(continental drift) yang dikemukakan Alfred Wegener tahun 1912 dan
dikembangkan lagi dalam bukunya The Origin of Continents and Oceans
terbitan tahun 1915. Ia mengemukakan bahwa benua-benua yang
sekarang ada dulu adalah satu bentang muka yang bergerak menjauh
sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi seperti
bongkahan es dari granit yang bermassa jenis rendah yang mengambang
di atas lautan basal yang lebih padat. Namun, tanpa adanya bukti
terperinci dan perhitungan gaya-gaya yang dilibatkan, teori ini
dipinggirkan. Mungkin saja bumi memiliki kerak yang padat dan inti
yang cair, tetapi tampaknya tetap saja tidak mungkin bahwa
bagian-bagian kerak tersebut dapat bergerak-gerak. Di kemudian
hari, dibuktikanlah teori yang dikemukakan geolog Inggris Arthur
Holmes tahun 1920 bahwa tautan bagian-bagian kerak ini kemungkinan
ada di bawah laut. Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di
dalam mantel bumi adalah kekuatan penggeraknya.
Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami
pergerakan didapatkan dari penemuan perbedaan arah medan magnet
dalam batuan-batuan yang berbeda usianya. Penemuan ini dinyatakan
pertama kali pada sebuah simposium di Tasmania tahun 1956.
Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke dalam teori ekspansi bumi,
namun selanjutnya justru lebih mengarah ke pengembangan teori
tektonik lempeng yang menjelaskan pemekaran (spreading) sebagai
konsekuensi pergerakan vertikal (upwelling) batuan, tetapi
menghindarkan keharusan adanya bumi yang ukurannya terus membesar
atau berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona
subduksi/hunjaman (subduction zone), dan sesar translasi
(translation fault). Pada waktu itulah teori tektonik lempeng
berubah dari sebuah teori yang radikal menjadi teori yang umum
dipakai dan kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan.
Penelitian lebih lanjut tentang hubungan antara seafloor spreading
dan balikan medan magnet bumi (geomagnetic reversal) oleh geolog
Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason menunjukkan dengan
tepat mekanisme yang menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang
baru.
Seiring dengan diterimanya anomali magnetik bumi yang
ditunjukkan dengan lajur-lajur sejajar yang simetris dengan
magnetisasi yang sama di dasar laut pada kedua sisi mid-oceanic
ridge, tektonik lempeng menjadi diterima secara luas. Kemajuan
pesat dalam teknik pencitraan seismik mula-mula di dalam dan
sekitar zona Wadati-Benioff dan beragam observasi geologis lainnya
tak lama kemudian mengukuhkan tektonik lempeng sebagai teori yang
memiliki kemampuan yang luar biasa dalam segi penjelasan dan
prediksi.
Penelitian tentang dasar laut dalam, sebuah cabang geologi
kelautan yang berkembang pesat pada tahun 1960-an memegang peranan
penting dalam pengembangan teori ini. Sejalan dengan itu, teori
tektonik lempeng juga dikembangkan pada akhir 1960-an dan telah
diterima secara cukup universal di semua disiplin ilmu, sekaligus
juga membaharui dunia ilmu bumi dengan memberi penjelasan bagi
berbagai macam fenomena geologis dan juga implikasinya di dalam
bidang lain seperti paleogeografi dan paleobiologi
2.4 Batas Lempeng
Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate
boundary), yaitu daerah di mana aktivitas geologis umumnya terjadi
seperti gempa bumi dan pembentukan kenampakan topografis seperti
gunung, gunung berapi, dan palung samudera. Kebanyakan gunung
berapi yang aktif di dunia berada di atas batas lempeng, seperti
Cincin 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 Afrika mencakup benua itu sendiri dan sebagian dasar
Samudera Atlantik dan Hindia. Perbedaan antara kerak benua dan
samudera ialah berdasarkan kepadatan material pembentuknya. Kerak
samudera lebih padat daripada kerak benua dikarenakan perbedaan
perbandingan jumlah berbagai elemen, khususnya silikon. Kerak
samudera lebih padat karena komposisinya yang mengandung lebih
sedikit silikon dan lebih banyak materi yang berat. Maka, kerak
samudera umumnya berada di bawah permukaan laut seperti sebagian
besar Lempeng Pasifik, sedangkan kerak benua timbul ke atas
permukaan laut, mengikuti sebuah prinsip yang dikenal dengan
isostasi.
Gambar 2. Plate Boundary
Tiga jenis batas lempeng (plate boundary).
Ada 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 adalah Sesar San Andreas di
California.
2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive
boundaries) terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama
lain. Mid-oceanic ridge dan zona retakan (rifting) yang aktif
adalah contoh batas divergen
3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive
boundaries) terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama
lain sehingga membentuk zona subduksi jika 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 bersifat hidrat
(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 di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau
Jepang (Japanese island arc).
2.5 Kekuatan Penggerak-Pergerakan Lempeng
Dari bukti-bukti seismik serta geofisik lainnya dan dari
percobaan-percobaan yang dilakukan di laboratorium, para ilmuwan
sepakat bahwa gaya /penyebab pergerakan lempeng adalah karena
adanya pergerakan lambat dari mantel (astenosfer). Pergerakan di
mantel sendiri menurut hipotesa adalah karena adanya arus konveksi.
Arus konveksi di mantel dapat dianalogikan dengan arus konveksi
pada zat cair yang bagian bawahnya dipanaskan. Bagian air yang
panas akan naik. Setelah mencapai permukaan terjadi penurunan
temperatur yang menyebabkan bagian air tersebut kembali turun.
Setelah berada di bawah, bagian air tersebut terkena panas lagi
yang menyebabkan ia naik lagi (hartini, 2009). Kerak bumi lebih
tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi
kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik
lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi.
2.6 Lempeng Tektonik Dikaji dari Berbagai Bidang
Berikut akan dikaji beberapa permasalahan yang terjadi pada
lingkungan sekitar dari beberapa aspek ilmu pengetahuan seperti
biologi, fisika, kimia, ilmu lingkungan, geologi, kesehatan dan
teknologi
2.6.1 Lempeng Tektonik dalam Bidang Ilmu Fisika
Teori lempeng tektonik merupakan suatu teori kinematik yang
menjelaskan mengenai pergerakan gempa tanpa membahas penyebab dari
pergerakan itu. Sesuatu seharusnya menjadi penyebab pergerakan
untuk menggerakkan massa yang sangat besar dengan tenaga yang
sangat besar pula.
Penjelasan yang paling dapat diterima secara meluas tentang
sumber pergerakan lempeng bersandar kepada hukum keseimbangan
termomekanika material bumi. Lapis teratas dari kulit bumi
bersentuhan dengan kerak bumi yang relatif dingin, sementara lapis
terbawah bersentuhan dengan lapis luar inti panas. Jelas
peningkatan temperatur pasti terjadi pada lapisan. Variasi
kepadatan lapisan dan temperatur menghasilkan situasi tidak stabil
pada ketebalan material (yang lebih dingin) di atas material lebih
tipis (yang lebih panas) dibawahnya. Akhirnya, material tebal yang
lebih dingin mulai tenggelam akibat gravitasi dan pemanasan, dan
material yang lebih tipis mulai naik. Material yang tenggelam
tersebut berangsur-angsur dipanaskan dan menjadi lebih tipis,
sehingga akhirnya bergerak menyamping dan dapat naik lagi yang
kemudian sebagai material didinginkan yang akan tenggelam lagi.
Proses ini biasa disebut sebagai konveksi.
Gambar 3. Arus Konveksi Mantel Bumi
Arus konveksi pada batuan setengah lebur pada lapisan
mengakibatkan tegangan geser di bawah lempeng, yang menggeser
lempeng tersebut ke arah yang bervariasi melalui permukaan bumi.
Fenomena lain, seperti tarikan bubungan atau tarikan irisan dapat
juga menjadi penyebab pergerakan lempeng. Karakteristik batas
lempeng juga mempengaruhi sifat dasar dari gempa yang terjadi
sepanjang batas lempeng tersebut. Pada beberapa area tertentu,
lempeng bergerak menjauh satu dengan lainnya pada batas lempeng,
yang dikenal sebagai bubungan melebar atau celah melebar. Batuan
lebur dari lapisan dasar muncul ke permukaan dimana akan mendingin
dan menjadi bahagian lempeng yang merenggang. Dengan demikian,
lempeng mengembang pada bubungan yang melebar. Tingkat pelebaran
berkisar dari 2 hingga 18 cm/tahun ; tingkat tertinggi ditemukan
pada Lautan Pasifik, dan terendah ditemukan sepanjang Bubungan
Mid-Atlantic. Telah diestimasi bahwa kerak bumi yang baru di lautan
terbentuk pada tingkatan sekitar 3,1 km2/tahun di seluruh dunia.
Kerak bumi yang masih berusia muda ini, disebut basal baru,
terbentuk tipis di sekitar bubungan yang melebar. Hal ini juga
dapat terbentuk oleh pergerakan ke atas magma yang relatif lambat,
atau dapat pula oleh semburan yang cepat saat terjadinya aktivitas
kegempaan.
Proses tekan menekan lempeng tersebut telah menciptakan
pengumpulan dan penimbunan energi di dalam bumi. Jangka waktu
proses penimbunan dan pelepasan energi yang menimbulkan gempa bumi
itu berlangsung antara 30-600 tahun. Terdapat variasi siklus
berulang gempa antara satu kawasan dengan kawasan lain, ada siklus
kejadian gempa bumi 30-50 tahunan, ada 100 tahun, 200 tahun dan 600
tahun. Energi yang terkumpul atau tersimpan di dalam bumi/massa
batuan pada suatu saat tidak mampu lagi ditahan oleh massa bumi dan
akhirnya bumi/batuan itu pecah/remuk/patah atau sobek (rupture).
Pada saat bumi itu remuk atau pecah disaat itulah energi dilepaskan
dan bergerak dalam wujud gelombang. Energi ini akan menyebabkan
getaran yang akan merambat dari sumber getaran ke permukaan bumi.
Getaran inilah yang disebut dengan gempa bumi.
2.6.2 Lempeng Tektonik dalam bidang Ilmu Biologi
Biosferadalah bagian luar dari planet Bumi,
mencakupudara,daratan, danair, yang memungkinkankehidupandan
prosesbiotikberlangsung. Dalam pengertian luas menurutgeofisiologi,
biosfer adalah sistem ekologis global yang menyatukan seluruh
makhluk hidup dan hubungan antarmereka, termasuk interaksinya
dengan unsurlitosfer(batuan), hidrosfer(air), danatmosfer(udara)
Bumi.Bumihingga sekarang adalah satu-satunya tempat yang diketahui
yang mendukung kehidupan. Biosfer dianggap telah berlangsung selama
sekitar 3,5 miliar tahun dari 4,5 miliar tahun usia Bumi. Bumi kita
ini menurut beberapa teori dahulu terdiri atas satu benua besar dan
satu samudra, namun karena adanya gaya endogen yang sangat kuat
maka benua yang besar itu menjadi terpisah. Pecahan benua ini yang
sering disebut sebagaipuzzleraksasa. Apabila diperhatikan peta
dunia maka Benua AfrikadanAmerika Selatandapat digabungkan menjadi
satu sesuai dengan pola garis pantainya. Keanekaragaman flora dan
fauna di permukaan bumi ini diperkirakan sesuai dengan perkembangan
bumi dalam membentuk benua (kontinen) menurut Teori Apungan dan
Pergeseran Benua yang disampaikan olehAlfred
Wegener(1880-1930).
Gambar 4. Pergeseran Benua
Berdasarkan zona wilayah persebaran dan karakteristiknya,
fauna-fauna di dunia dapat dibedakan menjadi beberapa tipe seperti
Ethiopian, Oriental, Australis, Neotropikal, Neartik, Paleartik,
dan Antartik.
Gambar 5. Wilayah Persebaran Fauna
a. Fauna Ethiopian. Wilayah persebaran fauna Ethiopian meliputi
seluruh Benua Afrika, Kepulauan Madagaskar, dan Semenanjung Arabia.
Hewan-hewan yang terdapat di wilayah ini antara lain; gorila, gajah
afrika, zebra, singa, trenggiling, kuda nil, unta, dan
lain-lain.
b. Fauna Oriental. Hewan-hewan yang terdapat di wilayah ini
memiliki karakteristik yang cukup mirip dengan fauna tipe Ethiopian
karena sama-sama terletak di wilayah tropis. Contoh fauna tipe
oriental antara lain; gajah asia, badak, harimau, beruang, orang
utan, rusa, serta beberapa jenis reptil dan ikan. Wilayah
perbesaran fauna tipe oriental meliputi Asia Tenggara, Indonesia
Barat, Asia Selatan, dan sebagian wilayah Asia Timur.
c. Fauna Australis. Wilayah persebarannya meliputi seluruh Benua
Australia, Selandia Baru, Kepulauan-Kepulauan Pasifik (Oceania),
dan wilayah Indonesia Timur. Beberapa jenis hewan yang termasuk
dalam tipe Australis antara lain kanguru, burung cendrawasih,
kakaktua, kiwi, koala, platipus, dan beberapa jenis hewan
berkantung (marsupial).
d. Fauna Neotropikal. Meliputi wilayah beriklim tropis dan
sedang di Amerika Tengah dan Amerika Selatan. Fauna di wilayah
neotropik terkenal akan jenis-jenis hewan vertebratanya yang sangat
beragam seperti lama (sejenis unta), banteng, kukang, beberapa
jenis kelelawar, jaguar, beberapa jenis reptil, burung, dan ikan
endemik seperti piranha.
e. Fauna Neartik. Meliputi wilayah Amerika Utara dan Greenland
yang sebagian besar beriklim sedang hingga dingin. Beberapa jenis
fauna yang hidup di zona ini antara lain bison, kalkun liar,
antelop, kambing gunung, tupai, salamander, rakun, dan
sebagainya.
f. Fauna Paleartik. Meliputi wilayah Eropa, Eurasia, Himalaya,
Afganistan, dan Persia. Contoh fauna yang terdapat di wilayah
paleartik antara lain kuda, rusa, landak, serigala, beruang, ikan
tuna, dan sebagainya.
g. Fauna Antartik. Sesuai namanya, zona antartik meliputi
seluruh wilayah Antartika (Kutub Selatan) yang beriklim dingin.
Beberapa contoh hewan yang terdapat di wilayah ini antara lain
pinguin, beberapa jenis ikan, rusa kutub, anjing laut, dan lain
2.6.3 Lempeng Tektonik dalam Bidang Ilmu Kimia
Ketika bumi terbentuk, belum ada batu. Sekitar 4,5 miliar tahun
lalu, pemboman besar, proses yang dibangun bumi dari nebula surya,
merilis jumlah yang luar biasa energi kawanan meteorit menabrak
planet tumbuh, mengubah energi potensial gravitasi menjadi panas.
Bahwa panas yang dihasilkan bola cair mengorbit matahari. Tidak ada
tanah, tidak ada lautan, dan tidak ada atmosfer. Ketika pemboman
itu mereda, batu muncul. Pertama, karena suhu turun di bawah titik
leleh batuan permukaan, kerak luar bumi secara bertahap dipadatkan
seperti lapisan pertama es di kolam di musim dingin. Kemudian,
ketika suhu permukaan turun di bawah titik didih air, hujan pertama
jatuh. Bersama-sama, dua peristiwa mulai siklus batuan, siklus
proses bumi internal dan eksternal dimana batu dibuat, dihancurkan,
dan diubah.
1. Batuan Beku
Batuan beku, terbentuk dari cairan panas adalah batuan yang
pertama muncul di permukaan bumi kuno, datang dalam dua jenis
utama. Batuan vulkanik atau ekstrusif ify solid pada permukaan yang
jauh yang paling spektakuler dari semua batu, pembentuk kejadian,
letusan gunung berapi. Air mancur merah-panas dan aliran lava
cairan menuruni lereng kerucut vulkanik tumbuh. Varietas yang
paling umum dari batuan vulkanik adalah basalt, gelap, bahkan
bertekstur batu kaya oksida silikon, magnesium, besi, kalsium, dan
aluminium. Basalt membuat sebagian besar batu di Hawaii, serta
sebagian dari materi baru terbentuk pada pegunungan Midocean.
Gunung berapi lainnya fitur batuan kaya silikon, magma ini campuran
dengan sejumlah besar air atau volatil lainnya (mudah direbus)
substansi, batu vulkanik bisa menjadi batu berbusa disebut batu
apung.
Gambar 6. Batuan Beku
2. Batuan Sedimen
Ketika hujan pertama mulai turun pada batuan beku pertama,
proses pelapukan dimulai. Butiran kecil dicuci dari batuan vulkanik
baru mengeras, mengalir turun melalui sungai dan sungai ke laut,
dan diendapkan pada seafloors ketika air bergerak cepat dari sungai
bertemu arus lebih lambat dari lautan. Pelapukan juga terjadi
seperti air batu terlarut oleh tindakan mekanis pembekuan air di
celah. Dari waktu ke waktu, lapisan sedimen terakumulasi, terutama
di mulut sungai dekat tepi lautan baru bumi. Karena semakin banyak
sedimen dikumpulkan, lapisan ini menjadi lebih tebal. Di banyak
tempat di bumi sekarang-Sungai Mississippi Delta yang memanjang ke
Teluk Meksiko, misalnya-lapisan sedimen dapat mencapai beberapa
kilometer di ketebalan.
Gambar 7. Batuan Sedimen
3. Batuan Metamorf
Terjadi karena batuan sedimen yang terkubur di dalam planet
kita, di mana mereka mengalami tekanan kuat dan panas. Di sana
mereka akan berubah menjadi jenis lain dari batu, diubah oleh
kondisi ekstrim bumi menjadi batu metamorf. Jika formasi shale atau
batu lumpur dimakamkan seperti ini pada akhirnya dapat berubah
menjadi rapuh, batu tulis keras. Temperatur yang lebih tinggi dan
tekanan dapat mengubah batu tulis menjadi batu spektakuler banded,
disebut sekis dan gneisses, yang sering membanggakan kristal halus
dari garnet dan mineral tekanan tinggi lainnya. Roadcuts dan
singkapan dari batuan metamorf dapat terlihat seperti kain intens
dilipat atau penampang raksasa berputar-putar seperti kue marmer.
Batupasir, bila terkena suhu tinggi dan tekanan, juga metamorfosis,
pengrekrestalisasian ke batu tahan lama di mana butiran pasir asli
sekering menjadi massa padat yang dikenal sebagai kuarsit.
4. Kisah Marmer
Dari semua batuan metamorf, tidak menceritakan kisah yang lebih
mencengangkan daripada marmer, batu keindahan yang luar biasa. Jika
anda pernah bepergian jalan-jalan Vermont, kemungkinan anda akan
melewati sebuah singkapan atau roadcut dari khas cor
kehijauan-putih, batu dengan band-band yang rumit dan
berputar-putar. Batu ini memoles tinggi dan telah berharga selama
berabad-abad oleh pemahat dan arsitek. Tapi tidak ada karya manusia
dapat sesuai dengan proses epik yang membentuk batu.
Gambar 8. Batuan Marmer
2.6.4 Lempeng Tektonik dalam Bidang Geologi
Kerak bumi atau lithospher sebagian besar disusun oleh batuan
beku dan selebihnya disusun oleh batuan sedimen dan metamorf.
Walaupun batuan beku dominan sebagai penyusun kerak bumi, namun
pembentukan batuan beku tidak terjadi disemua tempat dibumi ini
karena batuan tersebut hanya terbentuk pada kondisi tektonik
lempeng tertentu. Fraksinasi batuan beku (fractionation) umunya
terjadi di dua tempat utama, yaitu: di batas lempeng divergen dan
di batas lempeng konvergen.
Gambar 9. Batas Lempeng
Batas lempeng devergen umumnya berada pada bawah permukaan air
laut dan kita tidak dapat melihatproses tersebut. Magma yang
berasal dari dalam bumi dan keluar ke lantai samudera pada akhirnya
akan membentuk kerak samudera baru. Dalam proses pembentukan batuan
di interior bumi akan menghasilkan fraksi batuan beku mafik,
seperti basalt dan di tempat lebih dalam akan membentuk sataun
batuan gabro.Bagian batas lempeng konvergen pada kerak samudera
(dihasilkan oleh pergerakan lempeng devergen) masuk kedalam bumi
kembali, memanas dan meleleh kembali. Pada generasi pertama ini
yang terbentuk adalah batuan beku intermedier, seperti doirit, dan
mungkin terbentuk batuan felsik seperti granit. silahkan lihat
kembali gambar diatas.
Dalam skala waktu geologi, fraksi batuan beku menjadi penyebab
terbentuknya formasi busur volkanik dan tepi benua didunia dan
implikasinya hingga sekarang. Bumi pada awalnya tanpa benua dan
pada akhirnya daratan benua terbentuk dalam skala waktu geologi.
Kesimpulan dari semua ini adalah bahwa batuan beku yang
berbeda-beda ditemukan pula di tempat yang berbeda di bumi. Dan
semua perbedaan penyebaran ini berhubungan dengan proses tektonik
lempeng dan juga sejarah pembentukan bumi. Kesimpulan paling
sederhana adalah kerak benua dibentuk oleh batuan beku felsik
(seperti granit), sedangkan kerak samudera disusun oleh satuan
batubeku mafik (seperti basalt dan gabro), dan busur vulkanik
disusun oleh satuan batubeku intermedier (seperti diorit dan
andesit).
2.6.5 Lempeng Tektonik dalam Bidang Ilmu Teknologi
Seismik tomografi merupakan sebuah metode geofisika untuk
mengetahui kondisi bawah permukaan bumi berdasarkan data waktu tiba
gelombang gempabumi (P dan S) yang terekam oleh peralatan seismik
(seismometer) yang tersebar di atas permukaan bumi. Hasil
pengolahan dan analisa gelombang tersebut akan memberikan gambaran
struktur 3D interior bumi secara rinci. Seperti yang pernah penulis
jelaskan sebelumnya bahwa metode seismik tomografi ini seperti
sistem kerja CT Scan atau USG yang digunakan oleh dokter untuk
melihat kondisi organ dalam dan tulang manusia tanpa melakukan
operasi. Apabila gambar CT Scan dibuat dalam jumlah banyak dari
berbagai arah maka akan didapatkan pencitraan/images dalam bentuk 3
Dimensi. Hal yang sama dilakukan oleh Geofisikawan namun bukan
untuk melihat isi dalam tubuh manusia melainkan melihat isi dalam
bumi tanpa harus melakukan pengeboran. Sumber getaran yang
digunakan bisa dari sumber buatan maupun sumber alami berupa
gempabumi yang sering terjadi di seluruh dunia.
Sejalan dengan perkembangan teknologi, peralatan seismometer
juga mengalami perkembangan yang luar biasa dari hari kehari.
Seismometer modern yang disebar di seluruh dunia saat ini bisa
merekam getaran-getaran kecil gempabumi yang terjadi di seluruh
penjuru dunia. Setelah sekian gempabumi terjadi, data yang terekam
dari ribuan seismometer yang tersebar di seluruh dunia dalam sekiat
waktu, selanjutnya diproses untuk mendapatkan resolusi tinggi
pencitraan keadaan dalam bumi (images of earths interior)
menggunakan teknik seismik tomografi. Gambar di bawah ini
menunjukkan contoh hasil pencitraan seismik tomografi untuk melihat
kondisi penunjaman lempeng tektonik di bawah Amerika.
Gambar 10. Pencitraan Seismik Tomografi
Terdapat banyak cara untuk melakukan pencitraan seismik
tomografi, sama hal dengan dokter yang memilih teknik CT scan atau
USG untuk melihat kondisi dalam tubuh manusia. Salah caranya adalah
dengan cara melihat waktu tiba gelombang P (primer/pressure wave)
pada setiap seismomoter. Berdasarkan jarak sumber gempa dengan
peralatan seismometer dan berapa waktu yang diperlukan untuk sebuah
gelombang merambat, para geofisikawan bisa memetakan kondisi bawah
permukaan. Hal ini dikarenakan cepat atau lambatnya perambatan
gelombang sangat ditentukan oleh kondisi batuan di bawah permukaan.
Gambar di bawah ini mengambarkan bagaimana penjalaran gelombang
gempa yang melewati berbagai batuan di bawah permukaan dan kemudian
getarannya di terima oleh seismometer yang dipasang di atas
permukaaan bumi. Makin banyak seismometer yang dipasang maka makin
besar pula resolusi gambar bawah permukaan yang bisa didapat.
2.6. 6 Lempeng Tektonik dalam Bidang Ilmu Astronomi
Telepon Bell pada tahun 1931, telah berhasil mengembangkan
astronomi radio. Deretan teleskop radio sebanyak 27 buah dibangun
dekat Socorro di New Meksiko. Radio energi adalah bentuk level
energielektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang
dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter.Penggunaan
paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan
sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai,
membuat peta 3Dpermukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es
di daerah kutubdan memonitor lingkungan.
2.7.7. Lempeng Tektonik dalam Bidang Ilmu Lingkungan
Kepunahan masal merupakan suatu peristiwa musnahnya sebagian
besar mahluk hidup yang ada di bumi diakibatkan suatu peristiwa yag
mahadahsyat. Kepunahan masaal terjadi sekitar 95 persen kehidupan
di laut dan 70 persen di daratan punah pada 250 juta tahun lalu.
Akhir periode Permian ini dikenal pula sebagai Great Dying. Para
ahli bertanya-tanya, apa yang menyebabkan kepunahan missal
tersebut? Apakah disebabkan oleh meteor yang menabrak Bumi yang
mengakhiri era dinosaurus pada 65 juta tahun lalu? Ilmuwan dari
University of Calgary memberi jawaban bahwa pemicunya adalah
letusan gunung berapi superbesar. Lapisan abunya ditemukan di
kawasan Arktik Kanada. Ini benar-benar seperti smoking gun yang
menjelaskan kepunahan era Permian terbaru, kata Steve Grasby, salah
seorang peneliti, Grasby menjelaskan, penelitiannya merupakan yang
pertama yang menunjukkan bukti langsung bahwa letusan gunung berapi
terbesar yang pernah terjadi menyebabkan terbakarnya batu bara
secara massif, sehingga mendukung model gas rumah kaca saat
ini.
Gambar 11. Ledakan Gunung Berapi
Pada periode kepunahan massal itu, Bumi hanya memiliki satu
daratan besar, yakni superbenua Pangea. Lingkungan ketika itu
terdiri atas gurun dan hutan belantara. Penghuni benua itu adalah
beragam vertebrate berkaki empat dan amfibi primitif, nenek moyang
reptile serta synapsid. Lokasi gunung berapi, dikenal sebagai
Siberian Traps, sekarang berada di utara Rusia. Pusatnya di sekitar
Kota Tura, yang mencakup Yakutsk, Norilsk, dan Irkutsk. Mereka
meliputi wilayah dua juta kilometre persegi atau seukuran Eropa.
Debu vulkanik gunung berapi terbang hingga Arktik Kanada, di mana
lapisan abu batu bara ditemukan. Lapisan bahan organic yang
berlimpah itu adalah lapisan batu bara-abu, persis seperti yang
dihasilkan oleh pembangkit listrik batu bara modern ketika
terbakar. Debu vulkanik mungkin memperparah kondisi planet yang
memanas, di mana hewan di lautan mati lemas karena kadar oksigen
menurun.
2.6.8 Lempeng Tektonik dalam Bidang Ilmu Kesehatan dan
Keselamatan
Sebagian besar orang yang meninggal pada saat terjadinya gempa
bumi karena bangunan jatuh, dan bukan karena dari guncangan keras
gempa bumi itu sendiri. Selama beberapa dekade terakhir, insinyur
dan ahli bangunan telah belajar banyak tentang bagaimana merancang
bangunan sehingga bangunan tidak runtuh selama gempa bumi
terjadi.
Gambar 11. Rumah Anti Gempa
Dasar masalah yang mereka hadapi adalah bagaimana membangun
sebuah bangunan yang akan mempertahankan integritasnya ketika tanah
di mana bangunan itu berdiri bergerak. Ada dua solusi umum untuk
masalah ini membuatnya fleksibel atau membuatnya kaku. Strategi
pertama, banyak digunakan dalam merancang gedung-gedung tinggi,
Pembangunan ini dilambangkan dengan pohon membungkuk akibat angin.
Sebuah bangunan dengan kerangka baja yang diperkuat khusus dapat
dirancang sehingga akan membungkuk dan bergetar sebagai getar
tanah, tetapi kembali ke orientasi aslinya tanpa kerusakan ketika
gempa berhenti. Strategi kedua ini banyak digunakan di rumah-rumah
individu dan bangunan apartemen. Idenya adalah untuk membangun
bangunan sehingga pada permukaan bangunan bergerak seperti kapal di
laut. Sudut bangunan dipertahankan pada 90 derajat, hal ini akan
mengurangi runtuhnya bangunan akibat guncangan daerah sekitar
bangunan. berdasarkan penguatan sudut dan kekakuan diperoleh dari
menghubungkan fondasi dan atap bangunan. Kekakuan ini dapat
diperoleh hanya dengan menutupi semua dinding bangunan dengan
lembar kayu lapis.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan di atas, maka dapat diambil beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan gelombang seismik struktur internal bumi dapat
dibedakan menjadi tiga komponen utama yaitu inti (core), mantel
(mantle) dan kerak (crust).
2. Ada 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:
a. Batas transform (transform boundaries)
b. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive
boundaries)
c. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive
boundaries)
3. Pergerakan di mantel sendiri menurut hipotesa adalah karena
adanya arus konveksi. Arus konveksi di mantel dapat dianalogikan
dengan arus konveksi pada zat cair yang bagian bawahnya dipanaskan.
Bagian air yang panas akan naik. Setelah mencapai permukaan terjadi
penurunan temperatur yang menyebabkan bagian air tersebut kembali
turun. Setelah berada di bawah, bagian air tersebut terkena panas
lagi yang menyebabkan ia naik lagi
1) Lempeng Tektonik dapat diterapkan dalam berbagai aspek
kehidupan, diantaranya:
a. Aspek Fisika, arus konveksi pada mantel bumi
b. Aspek Kimia, proses pembentukan batuan beku secara
kimiawi
c. Aspek Biologi, penyebaran hewan akibat pergeseran benua
d. Aspek Lingkungan, kepunahan masal pada 250 tahun yang lalu
akibat gunung meletus
e. Aspek Teknologi, seismograf untuk mendeteksi bagian inti
dalam bumi
f. Aspek Astronomi, radio astronomers digunakan untuk mengamati
pemekaran samudra
g. Aspek Geologi, jenis batuan pada kerak bumi
h. Aspek Kesehatan dan Keselamatan, rumah anti gempa
3.2 Saran
Adapun saran yang diperoleh dalam penulisan makalah ini adalah
diharapkan pembaca dapat mengkaji lebih lanjut tentang lempeng
tektonik dan kaitannya dengan beberapa aspek ilmu pengetahuan
sehingga dapat dijadikan sebagai sumber informasi bagi masyarakat
khususnya bagi mahasiswa program pendidikan IPA.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, A. 2014. Apa Itu Lempeng Tektonik?. Tersedia pada.
www.searchpage.com Diakses pada tanggal 25 Oktober 2014.
Ibanrose. 2014. Seismic tomography. Tersedia pada www.iris.edu.
Diakses pada tanggal 10 Oktober 2012
Trefil, J. & Hazen, R. 2009. The Science An Itegrated
Approach. 6th Edition. United States: George Masen University