Dinamika Bumi

sangat dinamis. Jika kita dapat kembali ke waktu satu milyar tahun yang lalu atau lebih, kita akan mendapatkan sebuah planet yang permukaannya sangat jauh berbeda dengan keadaannya sekarang. Selain itu kita juga akan mendapatkan bentuk dari benua (kontinen) yang berbeda dan berada pada posisi yang berbeda dengan sekarang ini. Perubahan tersebut disebabkan oleh proses-proses yang bekerja pada bumi ini.

Proses‑proses yang merubah bentuk permukaan bumi itu dapat dibagi menjadi 2 macam, yaitu proses yang merusak dan membangun permukaan bumi. Proses yang pertama merupakan proses yang terjadi pada permukaan bumi yaitu proses pelapukan dan erosi. Proses tersebut walaupun berjalan sangat lambat tetapi berlangsung terus menerus, dapat menyebabkan permukaaan bumi secara perlahan menjadi rata. Sedangkan proses‑proses yang membangun permukaan bumi umumnya disebabkan oleh gaya‑gaya yang berasal dari dalam bumi seperti aktivitas gunungapi dan pernbentukan pegunungan. Proses tersebut menyebabkan permukaan bumi menjadi bertarnbah tinggi.

Hubungan antara proses‑proses tersebut dan sifat kedinamisan dari bumi ini, walaupun sudah diketahui sejak lama, tetapi belum ditemukan suatu hipotesa yang masuk akal untuk menceritakan tentang perubahan‑perubahan yang terjadi pada bumi. Sampai pada awal abad ke 20 muncullah suatu pendapat yang mengatakan tentang pemisahan atau pemekaran dari daratan (kontinen) di permukaan bumi. Setelah lebih dari 50 tahun dengan terkumpulnya data‑data yang mendukung hipotesa tersebut untuk beralih menjadi suatu teori. Teori tersebut disebut teori tektonik lempeng (plate tectonic). Teori yang akhirnya meluas tersebut merupakan sebuah model yang konprehensif tentang kegiatan yang terjadi di dalam bumi.

Model tektonik lempeng ini menyebutkan bahwa kerak bumi ini disusun oleh lempeng‑lempeng yang besar dan kaku. Lempeng‑lempeng yang menyusun kerak bumi tersebut dapat dibedakan menjadi lempeng kerak benua (continental crust), yaitu lempeng yang menyusun daratan atau benua (kontinen), dan kerak samudera (oceanic crust), yaitu lempeng yang menyusun lantai dasar samudera. Lempeng-lempeng tersebut selalu bergerak walaupun sangat lambat. Pergerakan ini disebabkan karena, adanya perbedaan distribusi panas di bawah kerak bumi (mantel bumi). Panas yang sangat tinggi yang terdapat pada tempat yang lebih dalam akan bergerak naik ke tempat yang temperatumya lebih rendah dan akan menyebar secara lateral. Penyebaran panas secara lateral inilah yang mengakibatkan bergeraknya lempeng-lempeng penyusun kerak bumi. Pergerakan dari lempeng‑lempeng kerak bumi ini menyebabkan terjadinya gempabumi, aktivitas gunungapi, dan deformasi batuan penyusun kerak bumi yang membentuk pegunungan.

Karena setiap lempeng bergerak sebagai unit yang berbeda, maka interaksi yang sangat besar terjadi pada pertemuan antara lempeng‑lempeng tersebut. Batas-batas antara lempeng‑lempeng penyusun kerak bumi merupakan jalur aktivitas gunungapi (vulkanik) dan gempa bumi. Ada tiga macam batas pertemuan lernpeng-lempeng tersebut yang dipisahkan berdasarkan jenis pergerakannya dan setiap lempeng akan dibatasi oleh kombinasi ketiga macam batas tersebut. Ke tiga macam batas pertemuan lempeng‑lempeng penyusun kerak bumi tersebut adalah (gbr 1.4):

1. Batas divergen, zona dimana lempeng-lempeng saling memisahkan diri (saling menjauh), meninggalkan ruang diantaranya.
2. Batas konvergen zona dimana lempeng-lempeng bergerak saling mendekati sehingga terjadi tumbukan antara keduanya. Kejadian ini dapat menyebabkan lempeng yang satu menunjam di bawah lempeng lainnya atau hanya tumbukan yang menyebabkan bagian ini akan terangkat bersama-sama.
3. Batas transform fault, zona dimana, lempeng-lempeng bergerak saling melewati antara satu lempeng dengan lempeng lainnya (bergeseran).

Pemisahan lempeng (divergen) terutama. terjadi pada lempeng samudera (oseanik), karena lempeng ini relatif lebih tipis daripada lempeng benua (kontinen). Pada saat lempeng tersebut mengalami pemisahan, celah yang terbentuk di antara keduanya akan diisi oleh material cair yang panas yang berasal dari astenosfer. Material tersebut perlahan‑lahan akan mendingin dan membentuk potongan baru dari lantai dasar samudera.

Proses tersebut di atas, berlangsung terus menerus sehingga terjadi penambahan kerak samudera di antara lempeng‑lempeng yang bergerak saling menjauh tersebut. Mekanisme pergerakan ini disebut pemekaran lantai dasar samudera (sea floor spreading). Lantai dasar Samudera atlantik terbentuk sejak 200 juta tahun yang lalu dengan pergerakan rata‑rata sekitar 5 sentimeter setiap tahun, walaupun pergerakannya antara satu tempat dengan tempat lainnya sangat bervariasi. Pergerakan tersebut sepertinya sangat perlahan, tetapi bila dibandingkan dengan umur bumi, maka pergerakan yang hanya sekitar 5 % dari sekala waktu geologi, pembentukan Samudera atlantik tersebut relatif cepat.

Walaupun terjadi penambahan dari kerak samudera, tetapi luas dari kerak bumi relatif tetap (konstan), karena disisi lain terjadi proses penghancuran dari kerak tersebut. Proses penghancuran kerak bumi terjadi pada batas lempeng yang konvergen. Pada saat terjadi pergerakan bersama‑sarna pada batas yang konvergen ini, ujung atau tepi yang satu dari lempeng tersebut akan menunjam di bawah lempeng lainnya. Peristiwa ini terjadi apabila kerak benua bertemu dengan kerak samudera. Kerak samudera yang disusun oleh batuan yang berat jenisnya lebih besar daripada berat jenis kerak benua akan menunjam di bawah kerak benua. Zona penunjaman ini disebut zona subduksi (subduction zone). Selain itu pada pertemuan kedua lempeng tersebut akan membentuk bagian laut yang sangat dalam yang disebut palung laut.

Konsep dari siklus batuan yang dianggap sebagai kerangka dasar dalam geologi fisik, secara langsung diungkapkan oleh James Hutton. Siklus batuan memperlihatkan proses‑proses dan material yang membentuk batuan‑batuan penyusun kerak bumi. Dengan mempelajari siklus batuan berarti kita mengamati banyak hubungan antara proses‑proses geologi yang sangat bervariasi, yang mengubah satu jenis batuan menjadi jenis batuan lainnya.

Jenis batuan yang pertama yaitu batuan beku, terbentuk dari proses pendinginan hingga mengalami pembekuan dari magma. Magma merupakan material cair yang panas yang terdapat di dalam bumi. Proses pembekuan magma disebut juga kristalisasi, karena pada proses inilah terbentuknya kristal‑kristal dari mineral penyusun batuan. Proses ini dapat terbentuk baik di dalam bumi maupun di permukaan bumi bersamaan dengan aktivitas gunung api.

Jika batuan beku tersebut dan batuan‑batuan lain penyusun kerak bumi tersingkap atau muncul ke permukaan bumi, batuan‑batuan tersebut akan mengalami proses pelapukan (weathering). Proses ini disebabkan oleh pengaruh yang terus menerus dari atmosfer dan hidrosfer yang secara perlahan‑lahan merubah batuan tersebut menjadi bagian‑bagian yang kecil, dan atau komposisi kirnianya. Materialmaterial yang dihasilkan oleh proses tersebut akan mengalami pengikisan (erosi), kemudian mengalami proses pengangkutan (transportasi), dan selanjutnya mengalami proses pengendapan pada cekungan‑cekungan atau tempat‑tempat yang rendah pada permukaan bumi. Proses‑proses tersebut yang telah disebutkan dilakukan oleh agen (media) geologi yaitu gravitasi, air, angin, dan es (salju). Sedangkan material hasil dari proses‑proses tersebut disebut sedimen. Tempat‑tempat diendapkannya sedimen antara lain berupa sungai, lembah, danau dan laut. Bentuk tubuh endapannya pada umumnya mengikuti bentuk cekungan pengendapannya dan biasanya mendatar (horisontal). Setelah mengalami pengendapan, material sedimen tersebut akan mengalami proses pemadatan yaitu perubahan dari material sedimen lepas menjadi batuan dan disebut batuan sedimen. Proses perubahan tersebut disebut juga proses litifiliasi. Proses litifikasi dapat teijadi karena pembebanan oleh material yang ada di atasnya atau oleh pengisian rongga antar butiran yang disebut proses penyemenan (sementasi).

Selanjutnya apabila batuan yang sudah ada (batuan beku dan batuan sedimen) tertutup di bawah permukaan bumi, batuan tersebut dapat mengalami gaya‑gaya yang terdapat di dalam bumi yang membentuk pegunungan. Gaya‑gaya tersebut biasanya diikuti oleh perubahan temperatur dan tekanan yang besar. Akibat perubahan kondisi lingkungan tersebut maka batuan akan mengalami perubahan yang membentuk batuan ubahan atau batuan metamorf. Sedangkan proses perubahan temperatur dan tekanan yang besar sehingga membentuk batuan metamorf disebut dengan proses metamorfisme. Jika perubahan temperatur dan tekanan ini melampaui titik lebur.