Perpindahan Material Mengakibatkan Gempa Bumi (Mengapa Lempeng Bergerak?)


Sudah sama-sama kita ketahui bumi ini terdiri atas lempeng-lempeng. Lempeng yang dimaksud di sini adalah bagian lapisan lithosphere dari kerak bumi. Sebenarnya analisis yang hanya melihat lapisan lithosphere ini yang biasanya di analisis oleh para ahli gempa untuk mengetahui penyebab terjadinya gempa. Bagaimana dengan lapisan yang lain? Apakah tidak menjadi bagian dari penyebab gempa bumi? Gempa bumi terjadi karena pergerakan relatif kerak bumi, namun apakah hanya sebatas pergerakan kerak bumi itu? Dan bagaimana mekanisme pergerakannya tersebut? Banyak para ahli berpendapat tentang gempa bumi ini, sebagaimana yang saya dapatkan pada wikipedia ini : 1. Gaya Gesek Basal drag Arus konveksi berskala besar di mantel atas disalurkan melalui astenosfer, sehingga pergerakan didorong oleh gesekan antara astenosfer dan litosfer. Slab suction Arus konveksi lokal memberikan tarikan ke bawah pada lempeng di zona subduksi di palung samudera. Penyerotan lempengan (slab suction) ini bisa terjadi dalam kondisi geodinamik di mana tarikan basal terus bekerja pada lempeng ini pada saat ia masuk ke dalam mantel, meskipun sebetulnya tarikan lebih banyak bekerja pada kedua sisi lempengan, atas dan bawah. 2. Gravitasi Runtuhan gravitasi: Pergerakan lempeng terjadi karena lebih tingginya lempeng di oceanic ridge. Litosfer samudera yang dingin menjadi lebih padat daripada mantel panas yang merupakan sumbernya, maka dengan ketebalan yang semakin meningkat lempeng ini tenggelam ke dalam mantel untuk mengkompensasikan beratnya, menghasilkan sedikit inklinasi lateral proporsional dengan jarak dari sumbu ini. Dalam teks-teks geologi pada pendidikan dasar, proses ini sering disebut sebagai sebuah doronga. Namun, sebenarnya sebutan yang lebih tepat adalah runtuhan karena topografi sebuah lempeng bisa jadi sangat berbeda-beda dan topografi pematang (ridge) yang melakukan pemekaran hanyalah fitur yang paling dominan. Sebagai contoh, pembengkakan litosfer sebelum ia turun ke bawah lempeng yang bersebelahan menghasilkan kenampakan yang bisa memengaruhi topografi. Lalu, mantel plume yang menekan sisi bawah lempeng tektonik bisa juga mengubah topografi dasar samudera. 3. Slab-pull (tarikan lempengan) Pergerakan lempeng sebagian disebabkan juga oleh berat lempeng yang dingin dan padat yang turun ke mantel di palung samudera. Ada bukti yang cukup banyak bahwa konveksi juga terjadi di mantel dengan skala cukup besar. Pergerakan ke atas materi di mid-oceanic ridge mungkin sekali adalah bagian dari konveksi ini. Beberapa model awal Tektonik Lempeng menggambarkan bahwa lempeng-lempeng ini menumpang di atas sel-sel seperti ban berjalan. Namun, kebanyakan ilmuwan sekarang percaya bahwa astenosfer tidaklah cukup kuat untuk secara langsung menyebabkan pergerakan oleh gesekan gaya-gaya itu. Slab pull sendiri sangat mungkin menjadi gaya terbesar yang bekerja pada lempeng. Model yang lebih baru juga memberi peranan yang penting pada penyerotan (suction) di palung, tetapi lempeng seperti Lempeng Amerika Utara tidak mengalami subduksi di manapun juga, tetapi juga mengalami pergerakan seperti juga Lempeng Afrika, Eurasia, dan Antarktika. Kekuatan penggerak utama untuk pergerakan lempeng dan sumber energinya itu sendiri masih menjadi bahan riset yang sedang berlangsung 4. Gaya dari luar Dalam studi yang dipublikasikan pada edisi Januari-Februari 2006 dari buletin Geological Society of America Bulletin, sebuah tim ilmuwan dari Italia dan Amerika Serikat berpendapat bahwa komponen lempeng yang mengarah ke barat berasal dari rotasi Bumi dan gesekan pasang bulan yang mengikutinya. Mereka berkata karena Bumi berputar ke timur di bawah bulan, gravitasi bulan meskipun sangat kecil menarik lapisan permuikaan bumi kembali ke barat. Beberapa juga mengemukakan ide kontroversial bahwa hasil ini mungkin juga menjelaskan mengapa Venus dan Mars tidak memiliki lempeng tektonik, yaitu karena ketiadaan bulan di Venus dan kecilnya ukuran bulan Mars untuk memberi efek seperti pasang di bumi. Pemikiran ini sendiri sebetulnya tidaklah baru. Hal ini sendiri aslinya dikemukakan oleh bapak dari hipotesis ini sendiri, Alfred Wegener, dan kemudian ditentang fisikawan Harold Jeffreys yang menghitung bahwa besarnya gaya gesek oasang yang diperlukan akan dengan cepat membawa rotasi bumi untuk berhenti sejak waktu lama. Banyak lempeng juga bergerak ke utara dan barat, bahkan banyaknya pergerakan ke barat dasar Samudera Pasifik adalah jika dilihat dari sudut pandang pusat pemekaran (spreading) di Samudera Pasifik yang mengarah ke timur. Dikatakan juga bahwa relatif dengan mantel bawah, ada sedikit komponen yang mengarah ke barat pada pergerakan semua lempeng 5. Signifikansi relatif masing-masing mekanisme

Pergerakan lempeng berdasar pada data satelit GPS NASA JPL. Vektor di sini menunjukkan arah dan magnitudo gerakan.

Vektor di sini menunjukkan arah dan magnitudo gerakan. Vektor yang sebenarnya pada pergerakan sebuah planet harusnya menjadi fungsi semua gaya yang bekerja pada lempeng itu. Namun, masalahnya adalah seberapa besar setiap proses ambil bagian dalam pergerakan setiap lempeng Keragaman kondisi geodinamik dan sifat setiap lempeng seharusnya menghasilkan perbedaan dalam seberapa proses-proses tersebut secara aktif menggerakkan lempeng. satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan melihat laju di mana setiap lempeng bergerak dan mempertimbangkan bukti yang ada untuk setiap kekuatan penggerak dari lempeng ini sejauh mungkin. Salah satu hubungan terpenting yang ditemukan adalah bahwa lempeng litosferik yang lengket pada lempeng yang tersubduksi bergerak jauh lebih cepat daripada lempeng yang tidak. Misalnya, Lempeng Pasifik dikelilingi zona subduksi (Ring of Fire) sehingga bergerak jauh lebih cepat daripada lempeng di Atlantik yang lengket pada benua yang berdekatan dan bukan lempeng tersubduksi. Maka, gaya yang berhubungkan dengan lempeng yang bergerak ke bawah (slab pull dan slab suction) adalah kekuatan penggerak yang menentukan pergerakan lempeng kecuali untuk lempeng yang tidak disubduksikan. Walau bagaimanapun juga, kekuatan penggerak pergerakan lempeng itu sendiri masih menjadi bahan perdebatan dan riset para ilmuwan. HIPOTESIS : PERPINDAHAN MATERIAL MENGAKIBATKAN LEMPENG BUMI BERGERAK Misalkan bumi dibagi menjadi 5 lempeng, secara dua dimensi dapat dilihat seperti gambar di bawah ini Ini adalah keadaan setimbang bumi, dimana bumi memiliki massa = M maka semua lempeng memiliki massa 1/5 M, maka gaya setiap lempeng F = 1/5M*g, dimana arah gaya menuju inti bumi sehingga gaya berlawanan dari setiap lempeng akan membuat lepeng berada pada posisnya. Bagaimana jika ada perpindahan material sebesar m dari lempeng 2 ke lempeng 3? Maka besar gaya yang dihasilkan lempeng 2 akan berkurang sebesar F2=(1/5M-m)*g sedangkan pada lempeng 3 akan bertambah sebesar F3=(1/5M+m)*g. Maka akan terjadi perpindahan lempeng karena adanya perbedaan besar gaya yang terjadi antar lempeng. Untuk mampu menggerakkan lempeng-lempeng bumi yang sangat besar ini maka diperlukan gaya yang sangat besar sehingga massa yang berpindah juga harus besar. Karena banyak besar sekali gaya yang menahan agar lempeng tidak bergerak, diantaranya gaya dari lempeng lain dan gaya gesek antar lempeng. Di zaman yang serba maju ini, tidak ada yang tidak mungkin terjadi, di daerah saya saja satu bukit tanah sudah habis untuk dibuat semen, belum lagi di daerah-daerah lain. Bayangkan saja dahulu kota-kota besar sekarang ini (misal Jakarta) tidak memiliki banyak bangunan, sehingga massa di sana stabil, namun sekarang di sana sudah banyak bangunan, dan kita tidak tahu dari mana saja rantai pasok bahan bangunannya datang. Ditambah lagi banyak kegiatan penambangan minyak, yang bisa mengakibatkan kosongnya rongga pada lapisan bumi, sehingga tidak mampu lagi menahan beban dari bagian atas yang bertambah besar. Solusinya yaitu melakukan manajemen perpindahan material, mungkin ini sesuatu yang tidak mungkin, masak iya, untuk melakukan perpindahan material dari daerah B kedaerah A seberat n, maka daerah A harus memindahkan material seberat n juga ke daerah B. Mungkin tulisan ini seperti tulisan seorang anak SMA saja karena hanya kecil dan dinggap sepele. Tapi ingat sesuatu yang besar diawali dari hal yang kecil dan sepele.

Advertisements

4 comments on “Perpindahan Material Mengakibatkan Gempa Bumi (Mengapa Lempeng Bergerak?)

    • begini lo dek, yang namanya gempa bumi laut itu terjadi karena adanya pergerakan lempeng. pergerakan lempeng ini terjadi karena adanya beda gaya antar lempeng yg melekat di pusat bumi. sementara gaya itu adalah perkalian antara massa dengan percepatan gravitasi. jadi begitu hubungannya.

  1. Lempeng dasar samudra yang lebih tipis didesak ke bawah oleh lempeng benua yang lebih tebal dan kaku. Dasar palung merupakan tempat perusakan lempeng benua akibat pergesekan dua lempeng dan terjadi pula pengendapan batuan yang berasal dari laut dalam maupun yang diendapkan dari darat. Endapan campuran itulah yang dinamakan batuan bancuh atau melange. Bongkahan lempeng benua yang hancur akibat pergesekan akan menambah campuran bancuh tersebut. Di sepanjang zone subduction bermunculan puncak gunung api dan sering terjadi gempa bumi yang kadang-kadang sangat kuat.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s