Home / Artikel / Tektonik Lempeng dan Proses Pembentukan Sumber Daya Alam

Tektonik Lempeng dan Proses Pembentukan Sumber Daya Alam

PADA mulanya, sekitar 3,9 milyar tahun lalu planet bumi merupakan sebentuk awan padat dari gas dan debu hidrogen berbentuk spiral. Oleh gelombang tekanan suatu supernova, awan ini dipadatkan. Selanjutnya, terbentuk sejumlah partikel padat yang dihimpun bersama oleh gaya gravitasi. Sejumlah benda padat yang lebih kecil terus membombardir permukaan bumi, sebagaimana masih terlihat hingga sekarang dalam bentuk meteorit yang jatuh ke bumi.

Planet bumi sekarang mempunyai interior yang berlapis. Sebagian ilmuwan menganggap bahwa bumi ini mulanya merupakan bola cair-pijar yang mendingin dan membentuk berbagai lapisan dengan inti berat besi dan nikel.

Panas yang dihasilkan oleh desintegrasi radioaktif, menaikkan temperatur interior bumi sehingga besi dalam batuan mulai meleleh. Dalam proses ini unsur berat —besi dan nikel— tenggelam ke pusat bumi, dan unsur ringan seperti silikat, membentuk lapisan luar bumi. Arus konveksi dalam batuan yang melebur ini membawa panas ke permukaan. Pelepasan panas ini menyebabkan mendinginnya bumi. Uap air dan gas-gas lain, dalam jumlah besar, terlepas dari dalam bumi, membentuk lautan dan atmosfer purba. Atmosfer purba tidak mengandung oksigen. Sebagian besar atmosfer ini terdiri dari uap air, nitrogen dan karbon-dioksida.

Radiasi ultraviolet matahari, secara kontinyu menghuja-ni permukaan bumi. Uap air berubah menjadi hujan yang membawa sedimen dan bahan kimia lainnya ke dalam laut sambil memperkaya samudra. Dengan demikian maka terbentuklah suatu lingkungan yang siap mengakomodasi kehidupan. Panas interior, menyebabkan arus konveksi membentuk kerak baru serta menggerakkan lempeng-lempengnya.

Beraneka ragam persepsi tentang bagaimana proses bumi itu berjalan, telah mengalami revolusi dengan lahirnya paradigma baru dalam pengetahuan kebumian: tektonik lempeng atau tektonik global. Tektonik lempeng merupakan pandangan mobilistik bumi. Bumi kita diang-gap sebagai benda dinamis yang mendingin konvektif. Permukaannya berpindah horisontal sekitar 1 sampai 15 cm per tahun. Ukuran kecepatan ini sangat kecil, tapi dalam jutaan tahun, dapat menghasilkan perubahan besar dalam pembagian kontinen dan samudra. Oleh proses pemekaran dan gerak simetris ke samping punggung tengah Atlantik, menyebabkan samudra Atlantik makin meluas sedangkan samudra Pasifik makin menyempit, karena terjadinya pertumbuhan benua Asia melalui akresi Kepulauan Jepang, Filipina, Taiwan dan, Indonesia.

Litosfer kulit luar yang dingin, kuat dan tegar dengan ketebalan sekitar 100 km, menyelubungi bagian dalam (interior) bumi yang lebih panas, lembek dan cair liat. Litosfer baru dibentuk di bawah punggungan tengah samudra, tempat zat-zat panas dari mantel naik dari dalam menuju permukaan bumi. Bahan-bahan ini mendingin dan menyebar ke samping. Selanjutnya litosfer Oceanik tua, dingin dan padat di zona-zona subduksi mengalami penghancuran pada waktu bahan-bahan ini menukik dan tenggelam kembali ke dalam mantel, (lihat gambar 1).

Zona subduksi atau zona konvergensi ini ditandai oleh gempa bumi yang berfokus dalam, rangkaian gunung api aktif, pegunungan muda serta parit laut dalam. Contohnya, bahwa litosfer oceanik baru yang diproduksi pada pusat pemekaran samudra Hindia, setelah menempuh jarak tertentu, akan ditelan kembali ke dalam perut bumi melalui parit laut dalam yang melingkar di selatan Jawa, Nusa Tenggara, dan barat Sumatra.

Litosfer oceanik yang merupakan 70% alas muka bumi hanya berumur relatif pendek, karena ia merupakan bagian atas yang dingin dari arus konveksi. Litosfer oceanik ini mendingin, mengerut (kontraksi), menjadi tebal dan mengalami gejala penurunan sambil bergerak ke samping, meninggalkan pusat-pusat pemekaran yang menghasilkan bahan mantel, menuju ke zona-zona subduksi. Benua atau kontinen adalah segregasi kimia yang dihasilkan fraksionasi dari mantel; karena komposisinya, maka bahan ini memiliki kepadatan rata-rata yang lebih rendah, lebih mengambang dan pada umumnya terhindar dari penghancuran zona-zona subduksi.

Kontinen-kontinen ini mengalami erosi sampai pada batas muka laut dan membeku di bagian atas litosfer, sebagai blok-blok pasif, yang kemudian diangkut oleh semacam mekanisme ‘ban berjalan’. Kontinen-kontinen ini kemudian dipecah belah oleh gerak-gerak tarikan dan hanyut ke berbagai jurusan pada waktu samudra terbentuk antara kepingan-kepingan itu (lihat gambar 2). Meskipun telah pecah, namun ia dapat tumbuh kembali oleh proses akresi dari masa blok-blok kerak kontinental yang kecil. Proses akresi (pertumbuhan) ini dapat berlaku melalui proses translasi, pembenturan atau penyatuan dengan fragmentasi yang lebih besar. Model yang sederhana tetapi elegan ini, menunjukkan bahwa hampir semua lautan dan samudra berumur sekitar 200 juta tahun. Berarti dibentuk pada waktu terakhir dalam sejarah geologi bumi.

Dalam skala global, daerah perspektif minyak bumi adalah daerah padang pasir serta wilayah terpencil di benua Asia. Amerika latin, Afrika, daerah lepas pantai kutub utara dan selatan, daerah patahan besar (rift) di berbagai benua serta daerah lepas pantai yang belum diselidiki secara mendetail seperti zona lepas pantai yang belum diselidiki secara mendetail seperti zona lepas pantai Indonesia, India, Afrika timur dsb. Berdasarkan konsep tektonik lempeng serta teori perkisaran kontinen, maka para ahli geofisika telah dapat menetapkan bahwa sumberdaya minyak bumi di daerah kutub selatan adalah kira-kira sebesar 200 milyar barel.

Kerak bumi terdiri dari beberapa lempeng besar ukuran benua, yang masing-masing terdiri dari bagian oceanik dan kontinental yang bergerak relatif satu terhadap yang lain. Tebal tiap lempeng kerak bumi sekitar 80 km, dan dipisahkan oleh batas lempeng yang geraknya dapat bersifat divergensi, konvergensi atau gesekan (lihat gambar 3).

Di parit laut dalam seperti di barat Sumatera, Nusa Tenggara, dan selatan Jawa terdapat gerak konvergensi, tempat lempeng oceanik yang dibentuk pada punggung tengah samudra menukik di bawah kerak bumi dan membentuk palung laut dalam. Zona gempa bumi yang terkonsentrasi pada palung laut dalam, menunjam ke dalam mantel bumi sejauh maksimal 700 km sesuai dengan arah penukikan lempeng (lihat gambar 4).

Jika tidak terjadi penukikan maka dua lempeng dapat saling membentur atau menabrak. Dalam hal ini kerak benua mengalami lipatan dan membentuk pegunungan-pegunungan berantai seperti pegunungan Himalaya. Pada daerah gesekan atau translasi tidak terjadi pembentukan atau penelanan kerak bumi, tapi gerak horison-tal ini menyebabkan terjadinya gempa bumi besar yang bermagnituda lebih dari 7,5 skala Richter. Gempa bumi itu dangkal dan hampir semua terdapat dalam jalur rangkaian pegunungan sirkum Pasifik.

Selama periode antar 2 gempa besar —sekitar 100 tahun— lantai Pasifik secara kontinyu menyesar dengan kecepatan beberapa cm per tahun di bawah benua Asia dan Amerika, sambil menyeret segmen bagian daratan ke dalam bumi. Jika proses deformasi —perubahan bentuk permukaan bumi— yang disebabkan penyeretan ke bawah ini mencapai suatu titik kritis, maka terjadi selip atau geseran mendadak pada batas antara kerak oceanik dengan kerak daratan, yang menghasilkan pengangkatan —up lift— secara cepat kerak bagian daratan.

Sejumlah perhitungan menunjukkan bahwa jika kecepatan sesar sekitar 5 cm per tahun, serta periode antara 2 gempa 100 tahun, maka tinggi pengangkatan adalah 5 meter. Proses penukikan atau subduksi ini akan menyebabkan gesekan dua lempeng dan akan melebur batuan di kedalaman 150 – 200 Km dan membentuk konsentrasi magma yang besar. Dari tempat inilah terjadi suplai magma ke waduk magma yang lebih kecil dan terletak di bawah permukaan bumi.

Melalui tempat lemah dalam kerak bumi (sesar, patahan, retakan), maka magma akan mencapai permukaan bumi dalam bentuk erupsi gunung api (vulkanisme). Dengan demikian jelas bahwa aktivitas gunung api di Indonesia erat hubungannya dengan zona subduksi ataupun palung laut dalam yang membatasi bagian koveks busur kepulauan.

Pembentukan Sumberdaya Alam
PROSES bumi tektonik lempeng tidak hanya mendatangkan bencana alam, tapi juga melahirkan sumberdaya alam berupa deposit-deposit mineral ataupun bahan bakar fosil. Di bumi terdapat 3 tempat utama pembentukan deposit mineral logam: pertama, endapan mineral yang terbentuk pada batas lempeng divergensi, tempat terjadinya lantai samudra baru yang kemudian mengalami pemekaran. Kedua, endapan yang berada dalam transit pada lempeng litosfer yang belum mencapai zona subduksi. endapan ini dapat terbentuk pada sumbu pemekaran atau pada lekuk dan cekungan samudra. Ketiga, endapan yang berasosiasi dengan batas lempeng konvergensi (zona subduksi). Endapan ini dapat juga
mengalami beberapa perubahan besar oleh berbagai proses metamorfosa atau secara aktif dapat dibentuk oleh lingkungan yang unik dari zone subduksi dan Iingkungan magma.

Di Indonesia endapan yang berasosiasi dengan zona subduksi ini mendapat tempat terpenting. Busur Kepulauan Indonesia merupakan hasil interaksi benturan 3 buah blok kerak bumi atau lempengan berukuran raksasa: lempeng Hindia-Australia, lempeng Pasifik dan lempeng Eurasia.

Endapan bijih nikel dan kromit di Indonesia timur berasosiasi dengan zona benturan Irian Jaya dan Sulawesi. Endapan profir tembaga seperti di Irian dan Sulawesi berasosiasi dengan zona subduksi dalam lingkungan oceanik, sedangkan timah dan molibdenum yang terdapat di Thailand, Malaysia dan Indonesia mungkin berasosiasi dengan zona subduksi dalam, lingkungan kontinen ataupun dengan benturan beberapa kontinen mikro. Endapan mineral yang berasosiasi dettgan busur magmatik-vulkanik Indonesia dapat digolongkan ke dalam tipe endapan pirometasomatik dan hidrotermal. Di dalamnya termasuk endapan timah, tembaga, molibdenum, wolfram, emas, antimon, perak air raksa, mangan dan uranium. Bahan bakar fosil seperti minyak, gas bumi dan batubara ditemukan dalam cekungan busur belakang yang terletak di sisi cekungan busur vulkanik dan daerah landasan kontinen Indonesia seperti landasan Sunda dan Arafura serta daerah yang mengelilingi laut cina Selatan, (Iihat gambar 5).

Wah, andaikan sumberdaya alam yang ada itu dapat dieksploitir dan dimanfaatkan demi kepentingan kesejah-teraan umat manusia di dunia ini … tentu saja tak bakal ada orang yang berteriak-teriak atau menangis karena lapar dan miskin. Tapi, kapan penderitaan di atas planet kita tercinta ini dapat terhapuskan? ?

Oleh Amien Nugroho

Sumber: Majalah AKU TAHU/ FEBRUARI 1988

Share
%d blogger menyukai ini: