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 mengalirfl

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 mesosfer

2.2 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

Biosfer adalah bagian luar dari planet Bumi,

mencakup udara, daratan, dan air, yang

memungkinkan kehidupan dan proses biotik berlangsung.

Dalam pengertian luas menurut geofisiologi, biosfer

adalah sistem ekologis global yang menyatukan seluruh

makhluk hidup dan hubungan antarmereka, termasuk

interaksinya dengan unsur litosfer (batuan),

hidrosfer (air), dan atmosfer (udara) Bumi. Bumi hingga

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 sebagai puzzle raksasa. Apabila

diperhatikan peta dunia maka Benua  Afrika dan Amerika

Selatan dapat 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 oleh Alfred 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

melihat proses 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 earth’s 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 energi elektromagnetik

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

3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es

di daerah kutub dan 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,

Noril’sk, 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