SIKLUS WILSON SERTA PEMBENTUKAN LAUT MERAH DAN PEGUNUNGAN HIMALAYA

J. Tuzo Wilson, seorang ahli geologi Kanada, mengajukan suatu daur tektonik tentang

pembukaan dan penutupan lautan pada awal 1970-an (kemudian daurnya itu dikenal sebagai

Wilson Cycle). Di dalam daur ini termasuk continental fragmentation (yang didahului rifting),

pembukaan dan penutupan ocean basin, dan re-assembly kontinen. Satu Daur Wilson ini

lamanya rata-rata sekitar 500 juta tahun. Mengikuti Daur Wilson, Pangaea mulai pecah selama

Trias, dan sampai sekarang masih belum bersatu lagi, terdistribusi menjadi sebaran benua dan

lautan seperti sekarang.

Laut Merah adalah sebuah teluk di sebelah barat Jazirah Arab yang memisahkan benua

Asia dan Afrika. Jalur ke laut di selatan melewati Babul Mandib dan Teluk Aden sedangkan di

utara terdapat Semenanjung Sinai dan Terusan Suez. Laut ini di tempat yang terlebar berjarak

300 km dan panjangnya 1.900 km dengan titik terdalam 2.500 m. Laut Merah juga menjadi

habitat bagi berbagai makhluk air dan koral.

GAMBAR 1

LAUT MERAH

Laut ini muncul karena pemisahan Jazirah Arab dari benua Afrika yang dimulai sekitar 30

juta tahun yang lalu dan masih berlanjut sampai sekarang. Suhu permukaan laut selalu konstan

sekitar 21-25°C dengan jarak penglihatan 200 m. Namun, sering terjadi angin kencang dan arus

lokal yang membingungkan. Yang paling asin adalah di Laut Merah, di mana suhu tinggi dan

sirkulasi terbatas membuat penguapan tinggi dan sedikit masukan air dari sungai-sungai.

Banyak peristiwa alam yang membuat Laut Merah cocok dinamai sebagai Laut Merah.

Misalnya bagi ahli geologi saat ini, Laut Merah itu mirip bayi yg baru lahir karena kulit bayi

yang baru lahir berwarna merah. Laut Merah termasuk laut yg baru lahir di planet Bumi. Laut

Merah baru terbentuk 55 juta tahun lalu, saat daratan Afrika terpisah dari daratan Arab. Saat

daratan Afrika berpisah, terbentuklah cekungan yg terisi air dari laut Atlantik. Jadi bagi ahli

geologi, nama Laut Merah sangat tepat. Karena terjadinya Laut Merah mirip bayi yg masih

merah kulitnya. Nama itu sudah ada sejak jaman kuno, sekitar 2500 SM. Orang kuno menamai

Laut Merah, karena Laut Merah berwarna merah pada musim tertentu. Warna merah itu

disebabkan ganggang laut Trichodesmium erythraeum yang mati. Di hari-hari biasa Laut Merah

warnanya biru kehijauan. Orang kuno juga menamai Laut Merah karena di sekitar Laut Merah

ada pegunungan bertanah merah, namanya pegunungan Edom.

Dalam hal ini inti bor dari kawasan Laut Tengah, jazirah Arab serta kawasan Laut Merah

memainkan peranan amat menentukan. Di kawasan Laut Merah misalnya, kadar garamnya jauh

lebih tinggi dari normal, karena itu fossil dari kawasan tersebut kualitasnya amat bagus.

Selain itu kawasan Laut Merah memiliki keunggulan lainnya, seperti diungkapkan prof. Kucera :

“Laut Merah hanya memiliki kaitan amat kecil dengan samudra global. Dan kaitannya hanya

melalui selat Babel Mandib di selatan. Selebihnya Laut Merah benar-benar terisolasi. Tidak ada

sungai yang bermuara di sana dan nyaris tidak pernah turun hujan, karena di sekitarnya adalah

gurun. Artinya, hubungan satu-satunya ini membuat Laut Merah amat peka terhadap perubahan

ketinggian muka air laut.“

Tingginya kadar garam di Laut Merah terjadi akibat kecilnya volume air dari luar yang

masuk ke kawasan tsb, sementara penguapan terus menerus terjadi. Jika muka air laut global

mengalami kenaikan, maka air laut dengan kadar garam lebih rendah akan masuk ke Laut Merah.

Peristiwa itu dapat dilihat dari fossil yang dibor dari sedimen di kawasan tersebut.

Dengan meneliti inti bor dari kawasan penelitian di Laut Merah yang kondisinya ideal, prof

Kucera mengatakan ibaratnya mereka melacak sejarah masa lalu Bumi dari kandungan fossil

mikro serta isotop unsur oksigennya. Prof. Kucera menjelaskan : “Kami ibaratnya membaca

buku sejarah Laut Merah dengan bantuan fossil mikro, lembar demi lembar terus mundur ke

belakang. Dan kami memiliki model dari masa lalu, yang dapat meramalkan seberapa tinggi

kenaikan muka air laut. Caranya dengan mengukur isotop oksigen, yang terkandung pada fossil

Foraminifera. Kami dapat mengatakan kenaikan muka air laut rata-rata 1,6 meter per seratus

tahun, dan ini merupakan perkiraan yang konservatif".

Gunung terjadi karena adanya proses gaya tektonik yang bekerja dalam bumi yang disebut

dengan orogenesis dan epeirogenesis. Dalam proses orogenesis ini sedimen yang terkumpul

menjadi berubah bentuk karena mendapat gaya tekan dari tumbukan lempeng tektonik. Ada tiga

tipe tumbukan lempeng tektonik, antara lempeng busur kepulauan dan benua, lautan dan benua,

dan antara benua dengan benua. Tumbukan lempeng lautan dan benua menimbulkan deposit

sedimen laut terhadap tepi lempeng benua. Tumbukan lempeng benua dengan benua merupakan

proses pembentukan sistem pegunungan Himalaya dan Ural.

Sedangkan dalam proses epeirogenesis merupakan gerakan yang membentuk benua yang

bekerja sepanjang jari-jari bumi. Proses ini juga disebut gerakan radial karena gerakan mengarah

atau menjauhi titik pusat bumi dan terjadi pada daerah yang sangat luas sehingga prosesnya lebih

lambat dibandingkan dengan proses orogenesis. Pembentukan dataran rendah (graben) dan

dataran tinggi (horts) adalah salah satu contoh proses epeirogenesis. Proses pembentukan gunung

berlangsung menurut skala tahun geologi yaitu berkisar antara 45 – 450 juta tahun yang lalu.

Misalnya pegunungan Himalaya terbentuk mulai dari 45 juta tahun yang lalu, sedangkan

pegunungan Appalache terbentuk mulai dari 450 jutan tahun yang lalu.

Model terjadinya gunung mengalami tiga tingkatan proses, yaitu:

1. Akumulasi sedimen: lapisan lapisan sedimen dan batuan vulkanik menumpuk sampai

kedalaman beberapa kilometer.

2. Perubahan bentuk batuan dan pengangkatan kerak bumi:sedimen yang terbentuk tadi

mengalami deformasi karena adanya gaya kompresi akibat tumbukan antar lempeng-lempeng

tektonik.

3. Pengangkatan kerak bumi akibat gerakan blok sesar: tumbukan antar lempeng akan

mengangkat sebagian kerak bumi sebagai lipatan lebih tinggi dari sekitarnya sehingga

terbentuk gunung. Sedangkan jika terjadi gaya tegangan atau tarikan antar lempeng maka

akan terbentuk graben (lembah)

Sebelum terbentuk pegunungan Himalaya , terjadi gerakan lempeng India ke arah lempeng

Eurasia. Lempeng India merupakan komposisi batuan yang sangat tua 2-2,5 milyar tahun. Titik

referensi yang berwarna kotak kuning masih berada dibawah . Setelah mengalami proses

tumbukan yang lama antara dua lempeng tersebut maka sebagian dari tepi lempeng India

terangkat dimana terlihat kotak kuning berubah posisi ke tempat yang lebih tinggi.Sehingga

terbentuklah pegunungan Himalaya saat ini.

GAMBAR 2

SKEMA PROSES TERJADINYA PEGUNUNGAN HIMALAYA

GAMBAR 3

SKEMA PEMBENTUKAN DATARAN RENDAH (GRABEN)

Kulit bumi yang sebelumnya dalam kondisi seimbang, mendapat gaya tektonik yang saling

berlawanan arah (gaya regangan) akibat desakan panas ke atas, sehingga menimbulkan retakan

(cracking). Proses tektonik ini berlangsung terus menerus dalam jangka waktu geologi yang

cukup lama.

Sistem rangkaian jalur pegunungan di bumi meliputi Pegunungan Cordillera, Amerika

Utara, Pegunungan Andes, Alpin, Ural, Appalache, Himalaya, Caledonia dan Tasmania. Gambar

di bawah ini menunjukkan Peta Rangkaian Gunung-Gunung di Bumi.

GAMBAR 4

PETA RANGKAIAN GUNUNG-GUNUNG DI BUMI

Ahli Geologi mengklasifikasikan gunung menurut ketinggiannya yaitu gunung tinggi,

menengah dan rendah. Warna merah pada peta menunjukkan gunung-gunung tinggi seperti

pegunungan Himalaya, Andes, warna jingga menunjukkan gunung dengan tinggi menengah

seperti pegunungan Ahaggar di Algeria sedangkan warna kuning menunjukkan gunung dengan

ketinggian rendah seperti pegunungan Meratus di Kalimantan , Indonesia. Berdasarkan definisi

umum gunung adalah bagian permukaan Bumi yang lebih tinggi dari daerah sekitarnya.

Implikasi dari definisi ini adalah gunung dapat terletak dimana saja. Namun, dalam ilmu

kebumian, letak gunung mempunyai aturan mainnya sendiri. Gunung pada umumnya hanya

berada di perbatasan lempeng yang saling bergerak.

Dalam ilmu kebumian dikenal teori tektonik lempeng. Menurut teori ini, Bumi terdiri atas

lempeng-lempeng yang terus bergerak (gambar 5). Lempeng merupakan gabungan dari dua

lapisan kulit Bumi. Bumi, seperti yang terlihat pada gambar 6 di bawah, terdiri dari lapisan inti

(core), mantel (mantle) dan kerak (crust).

GAMBAR 5

LEMPENG-LEMPENG BUMI, WARNA MERAH MENUNJUKKAN JALUR PEGUNUNGAN DAN GUNUNG API

GAMBAR 6

STRUKTUR BAGIAN DALAM BUMI

Lempeng Tektonik

Litosfer bersifat keras berada di atas astenosfer yang relatif lebih lunak. Menurut teori

tektonik lempeng , litosfer yang menyelubungi bumi terpecah ke dalam beberapa bagian.

Pecahan-pecahan litosfer tersebut disebut lempeng . Litosfer tersusun dari beberapa lempeng

besar dan beberapa lempeng kecil. Lempeng-lempeng tersebut mengapung di atas lapisan

astenosfer dan masing-masing bergerak dengan kecepatan (laju dan arah) yang berbeda dengan

laju antara beberapa mm/tahun sampai belasan cm/tahun.

Tipe-tipe Batas Lempeng

Batas lempeng adalah daerah dimana terjadi pertemuan lempeng-lempeng. Terdapat 3 tipe

batas lempeng, yaitu konvergen , divergen dan transformasi .

Tipe konvergen

Tipe kovergen adalah jika dua buah lempeng bertubrukan. Terdapat dua macam tipe

konvergen, yaitu tumbukan dan subduksi. Gambar 7dan Gambar 8 menggambarkan tipe

konvergen tumbukan dan subduksi.

GAMBAR 7

TIPE TUMBUKAN

GAMBAR 8

TIPE SUBDUKSI

Jenis subduksi terjadi jika salah satu lempeng masuk ke bawah lempeng yang lain yang

disebabkan oleh perbedaan masa jenis antara kedua lempeng tersebut. Di daerah batas lempeng

yang konvergen seringkali terbentuk pegunungan. Pegunungan Himalaya dan dataran tinggi

Tibet merupakan contoh batas lempeng yang konvergen. Pegunungan Himalaya dan dataran

tinggi Tibet terbentuk karena beradunya lempeng Eurasia dengan lempeng India.

(a)

(b)

GAMBAR 9

(a) dan (b) PEMBENTUKAN PEGUNUNGAN HIMALAYA DAN DATARAN TINGGI

TIBET YANG DISEBABKAN OLEH BERADUNYA LEMPENG EURASIA DENGAN

LEMPENG INDIA.

PANAH TEBAL MENUNJUKKAN ARAH PERGERAKAN LEMPENG.

 

Tipe Divergen

Tipe ini terjadi jika lempeng yang satu bergerak menjauhi lempeng yang lainnya.

GAMBAR 10

TIPE DIVERGEN

Contoh dari tipe ini adalah saling menjauhnya antara lempeng Afrika dengan lempeng Arab yang

menghasilkan laut Merah dan saling menjauhnya lempeng Eurasia, lempeng Amerika Utara,

serta lempeng Afrika yang menjadikan samudra Atlantik bertambah luas.

GAMBAR 11

BATAS LEMPENG DIVERGEN DI SAMUDRA ATLANTIK YANG MEMISAHKAN

AMERIKA DAN EROPA.

Tipe transformasi

Tipe transformasi adalah jika dua buah lempeng saling bergesekan.

GAMBAR 12

TIPE TRANSFORMASI.

Penyebab Gerakan 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.

GAMBAR 13

GAMBARAN TENTANG ARUS KONVEKSI DI LAPISAN MANTEL YANG

DIANALOGIKAN DENGAN ARUS KONVEKSI PADA AIR YANG DASARNYA

DIPANASKAN

Inti Bumi terbagi menjadi inti dalam yang berupa besi padat dan inti luar yang cair.

Temperatur pada inti diperkirakan sebesar 4300°C dengan kedalaman 2900-5200 km. Di atasnya

terdapat lapisan mantel yang terletak pada kedalaman sekitar 2900 km, yang temperaturnya

berkisar antara 1000-3700°C. Lapisan ini juga bersifat cair namun lebih kental daripada inti luar.

Pada lapisan mantel terjadi arus konveksi yang menggerakkan kerak di atasnya.

Di bagian terluar Bumi terdapat lapisan kerak yang relatif dingin, padat, dan tipis (paling

tebal 30 km). Kerak terbagi lagi menjadi kerak benua dan kerak samudera. Densitas kerak

samudera lebih tinggi dibandingkan kerak benua. Akan tetapi, kerak benua relatif lebih tebah

dibandingkan kerak samudera. Mantel bagian atas dan kerak inilah yang membentuk lempeng.

Di Bumi terdapat sekitar 5 lempeng besar dan beberapa lempeng kecil. Kelima lempeng besar

tersebut adalah Lempeng Pasifik, Lempeng Afrika, Lempeng Indo-Australia, Lempeng Eurasia

dan Lempeng Antartika. Lempeng-lempeng tersebut sepanjang tahun terus bergerak dan

berinteraksi di perbatasannya. Interaksi ini dapat berupa interaksi konvergen, divergen atau

persinggungan (transform).

Pada interaksi konvergen, terjadi tabrakan antar lempeng dan kemudian salah satu lempeng

menunjam (membenam) ke bawah lempeng lainnya. Jika tabrakan terjadi di laut, akan terbentuk

palung pada sepanjang batas antara kedua lempeng. Lempeng yang menunjam adalah lempeng

yang lebih berat (densitasnya lebih tinggi), yang biasanya adalah lempeng samudra. Ketika

mencapai mantel, lempeng yang menunjam ini mengalami pelelehan sebagian (partial melting).

Lelehan lempeng ini merupakan bahan baku magma.

Pada interaksi divergen yang umumnya terjadi di tengah dasar samudera, lempeng-

lempeng saling memisah akibat dorongan material magma dari dalam mantel. Magma yang

mendorong lempeng sebagian muncul ke permukaan, membeku dan menghasilkan lempeng

baru. Batas antar lempeng dalam interaksi divergen, ditandai dengan adanya punggungan tengah

samudera (mid-oceanic ridge). Punggungan ini sebenarnya adalah rangkaian gunung api tempat

keluarnya magma yang membentuk lempeng baru. Namun gunung-gunung api ini relatif tidak

berbahaya karena jauh dari permukiman manusia.

Sedangkan pada interaksi persinggungan, lempeng-lempeng saling bergesekan tanpa

membentuk pemekaran maupun penunjaman. Tidak terjadi pelelehan lempeng lama maupun

pemunculan lempeng baru. Dalam interaksi konvergen dan persinggungan, lempeng-lempeng

saling bertabrakan atau bergesekan. Tabrakan dan gesekan ini menimbulkan tegangan pada

kedua lempeng, mirip dengan yang terjadi pada sepotong penggaris besi yang tegang karena

dibengkokkan. Jika penggaris besi itu kembali ke posisi semula, akan terjadi getaran disertai

bunyi yang cukup keras.

Jika dibawa ke dalam konteks Bumi, salah satu lempeng akan dibengkokkan oleh desakan

lempeng lain. Jika lempeng yang bengkok tersebut kembali ke posisi semula, akan timbul

getaran yang dirasakan manusia sebagai gempa Bumi tektonik, disertai patahnya lempeng

tersebut. Kuat lemahnya getaran gempa tersebut antara lain bergantung pada kedalaman

terjadinya patahan, atau dengan kata lain kedalaman pusat gempa. Selain patah, tabrakan dan

gesekan juga memunculkan retakan/rekahan, terutama pada bagian tepi masing-masing lempeng.

Rekahan yang timbul akan menjadi saluran lewatnya magma dari dalam mantel. Magma

kemudian keluar ke permukaan, membeku, terkumpul dan tertimbun membentuk gunung api.

Inilah salah satu mekanisme terbentuknya gunung di batas lempeng. Mekanisme lain adalah

bagian lempeng yang tidak terbenam terlipat atau menggumpal ke atas membentuk tonjolan

pegunungan. Kondisi ini mirip dengan kejadian karpet yang terlipat ke atas ketika tepinya

”menabrak” dinding atau lemari.

Gunung yang terbentuk di batas lempeng konvergen terbagi menjadi tiga tipe, yaitu tipe

himalaya, tipe busur vulkanik dan tipe busur kepulauan.

Tipe Himalaya merupakan rangkaian pegunungan yang terbentuk akibat tumbukan lempeng

benua dengan lempeng benua. Salah satu lempeng terlipat, dan menonjol ke atas. Lempeng

benua yang lain menunjam ke bawah. Karena ketebalannya, lempeng benua meleleh pada

kedalaman yang cukup besar. Magma yang terbentuk dengan demikian sangat dalam, sehingga

tidak mampu mencapai permukaan. Contoh tipe ini adalah Pegunungan Himalaya.

GAMBAR 14

PEGUNUNGAN TIPE HIMALAYA

Tipe busur vulkanik adalah rangkaian gunung api yang terbentuk akibat tumbukan lempeng

samudera dengan benua. Lempeng samudera menunjam ke bawah lempeng benua. Karena relatif

tipis, lempeng samudera meleleh pada kedalaman dangkal. Magma yang dihasilkannya dengan

begitu lebih mudah muncul ke permukaan. Contoh tipe ini adalah pegunungan di selatan Pulau

Jawa.

GAMBAR 15

PEGUNUNGAN TIPE BUSUR VULKANIK

Tipe busur kepulauan adalah deretan gunung api yang membentuk kepulauan. Contoh tipe ini

adalah kepulauan di sebelah barat daya Pulau Sumatera. Pembentukan busur kepulauan mirip

dengan tipe busur vulkanik. Bedanya, kedua lempeng yang bertumbukan pada tipe ini adalah

lempeng samudera.

GAMBAR 16

PEGUNUNGAN TIPE BUSUR KEPULAUAN

Berdasarkan uraian di atas, tampak bahwa gunung pada umumnya terbentuk dan berada di

daerah batas antar lempeng yang terus bergerak, khususnya di batas interaksi konvergen dan

divergen. Pada batas interaksi konvergen (tipe himalaya, busur vulkanik dan busur kepulauan),

gunung-gunung tersebut mampu meredam guncangan akibat tabrakan antar lempeng.

Kemampuan ini muncul karena gunung memiliki massa dan ketebalan yang sangat besar.

Kemampuan gunung tersebut lebih dibutuhkan lagi di daerah busur vulkanik dan

kepulauan seperti Indonesia. Sebagaimana telah disinggung di atas, lempeng yang menunjam

pada kedua tipe tersebut umumnya tipis. Karena tipis, selain lebih mudah meleleh, lempeng juga

lebih mudah patah pada kedalaman dangkal. Akibatnya, Di daerah-daerah tersebut, pusat-pusat

gempa umumnya dangkal (kedalaman <33 km) sehingga energi guncangannya relatif besar dan

sangat membahayakan kehidupan manusia.

Oleh karena itu, daerah pegunungan (apalagi di daerah kepulauan seperti Indonesia) adalah

daerah yang berbahaya untuk dijadikan permukiman. Tempat yang relatif aman adalah daerah di

balik gunung, yang jauh dari zona interaksi antar lempeng. Meskipun terjadi guncangan,

kekuatannya sudah jauh berkurang karena teredam oleh oleh gunung tersebut.

Di luar batas lempeng konvergen maupun divergen, gunung api sebenarnya juga muncul di

sejumlah lokasi lain. Lokasi-lokasi tersebut tidak terletak di batas lempeng manapun, malahan

berada di di tengah-tengah lempeng. Contohnya adalah di jantung benua Afrika, atau di

rangkaian Kepulauan Hawaii. Gunung-gunung api di sana dekat dengan wilayah permukiman

manusia, namun jauh dari batas lempeng apapun (konvergen, divergen, atau persinggungan).

Karena jauh dari batas lempeng, gunung-gunung tersebut sama sekali tidak berfungsi meredam

guncangan.