Lapisan Dan Lempeng Bumi

Bumi telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang  lalu.  Bumi merupakan planet dengan urutan ketiga dari sembilan planet yang dekat dengan  matahari.  Jarak bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, berbentuk bulat dengan radius ± 6.370 km.  Bumi merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis mahluk hidup.  Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan. Secara struktur, lapisan bumi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut :

     Menurut komposisi (jenis dari materialnya), Bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :

a. Kerak Bumi(Crust)

     

Kerak bumi adalah lapisan terluar Bumi yang terbagi menjadi dua kategori, yaitu kerak samudra dan kerak benua. Kerak samudra mempunyai ketebalan sekitar 5-10 km sedangkan kerak benua mempunyai ketebalan sekitar 20-70 km. Penyusun kerak samudra yang utama adalah batuan basalt, sedangkan batuan penyusun kerak benua yang utama adalah granit, yang tidak sepadat batuan basalt.

Kerak bumi dan sebagian mantel bumi membentuk lapisan litosfer dengan ketebalan total kurang lebih 80 km.

Temperatur kerak meningkat seiring kedalamannya. Pada batas terbawahnya temperatur kerak menyentuh angka 200-400 ^oC. Kerak dan bagian mantel yang relatif padat membentuk lapisan litosfer. Karena konveksi pada mantel bagian atas dan astenosfer, litosfer dipecah menjadi lempeng tektonik yang bergerak. Temperatur meningkat 30 ^oC setiap km, namun gradien panas bumi akan semakin rendah pada lapisan kerak yang lebih dalam.

Unsur-unsur kimia utama pembentuk kerak bumi adalah: Oksigen (O) (46,6%), Silikon (Si) (27,7%), Aluminium (Al) (8,1%), Besi (Fe) (5,0%),Kalsium (Ca) (3,6%), Natrium (Na) (2,8%), Kalium (K) (2,6%), Magnesium (Mg) (2,1%).

      Kerak bumi terbagi menjadi dua bagian, yaitu kerak samudera (kerak yang permukaannya yang ada di dalam samudera) dan kerak benua (kerak yang permukaannya daratan).

b. Mantel bumi(Mantle)

      Selimut atau selubung (mantle) merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi.  Tabal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat.  Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 ^oC.

c. Inti Bumi(Core)

     Inti bumi (core), yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam  besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat  pada kedalaman 2900 – 5200 km.  Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam.  Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas   besi cair yang suhunya mencapai 2.200 ^oC.  inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km.  Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 ^oC.

     Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material) -nya, bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :

a. Litosfer

Lithosfer merupakan lapisan kerak bumi yang paling luar dan terdiri atas batuan dengan ketebalan rata-rata 1200 km.  Lithosfer adalah lapisan kulit bumi paling luar yang berupa batuan padat.  Lithosfer tersusun dalam dua lapisan, yaitu kerak dan selubung, yang tebalnya 50 – 100 km.  Lithosfer merupakan lempeng yang bergerak sehingga dapt menimbulkan persegeran benua.

Penyusun utama lapisan lithosfer adalah batuan yang terdiri ari campuran antar mineral sejenis atau tidak sejenis yang saling terikat secara gembur atau padat.  Induk batuan pembentuk litosfer adalah magma, yaitu batuan cair pijar yang bersuhu sangat tinngi dan terdapat di bawah kerak bumi.  Magma akan mengalami beberapa proses perubahan sampai menjadi batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf.

Lithosfer memegang peranan penting dalam kehidupan tumbuhan.  Tanah terbentuk apabila batu-batuan di permukaan litosfer mengalami degradasi, erosi maupun proses fisika lainnya menjadi batuan kecil sampai pasir.  Selanjutnya bagian ini bercampur dengan hasil pemasukan komponen organis mahluk hidup yang kemudian membentuk tanah yang dapat digunakan sebagai tempat hidup organisme.

Tanah merupakan sumber berbagai jenis mineral bagi mahluk hidup.  Dalam wujud aslinya, mineral-mineral ini berupa batu-batuan yang treletak berlapis di permukaan bumi.  Melalui proses erosi mineral-mineral yang menjadi usmber makanan mahluk hidup ini seringkali terbawa oleh aliran sungai ke laut dan terdeposit di dasar laut.

Lithosfer terdiri dari dua bagian utama, yaitu :

1.      Lapisan sial yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO₂ dan Al₂O₃.
Pada lapisan sial (silisium dan alumunium) ini antara lain terdapat batuan sedimen, granit andesit jenis-jenis batuan metamor, dan batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan sial dinamakan juga lapisan kerak, bersifat padat dan batu bertebaran rata-rata 35km.  Kerak bumi ini terbagi menjadi dua bagian yaitu :

a.       Kerak benua, merupakan benda padat yang terdiri dari batuan granit di bagian atasnya dan batuan beku basalt di bagian bawahnya. Kerak ini yang merupakan benua.

b.       Kerak samudera, merupakan benda padat yang terdiri dari endapan di laut pada bagian atas, kemudian di bawahnya batuan batuan vulkanik dan yang paling bawah tersusun dari batuan beku gabro dan peridolit. Kerak ini menempati dasar samudra 

2.      Lapisan sima (silisium magnesium) yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun oleh logam logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa Si O2 dan Mg O lapisan ini mempunyai berat jenis yang lebih besar dari pada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt. Lapisan merupakan bahan yang bersipat elastis dan mepunyai ketebalan rata rata 65 km .

Batuan Pembentuk Lithosfer

Semua batuan pada mulanya dari magma yang keluar melalui puncak gunung berapi. Magma yang sudah mencapai permukaan bumi akan membeku. Magma yang membeku kemudian menjadi batuan beku, yang dalam ribuan tahun dapat hancur terurai selama terkena panas, hujan, serta aktifitas tumbuhan dan hewan.

Selanjutnya hancuran batuan tersebut tersangkut oleh air, angin atau hewan ke tempat lain untuk diendapkan. Hancuran batuan yang diendapkan disebut batuan endapan atau batuan sedimen. Baik batuan sedimen atau beku dapat berubah bentuk dalam waktu yang sangat lama karena adanya perubahan temperatur dan tekanan. Batuan yang berubah bentuk disebut batuan malihan atau batuan metamorf.

a.   Batuan beku

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma yang membeku.  Secara umum batuan beku mempunyai ciri-ciri homogen dan kompak, tidak ada pelapisan, dan umumnya tidak mengandung fosil.  Berdasarkan tempat pembekuannya, batuan beku dibagi menjadi :

1.      Batuan Beku Dalam ; adalah batuan beku yang terbentuk jauh di bawah permukaan bumi, pada kedalaman 15 – 50 km.  Karena tempat pembekuannya dekat dengan astenofer, pendinginan magmanya sangat lambat serta

2.      Batuan Beku Gang, terbentuk di bagian celah/gang dari kerak bumi, sebelum sampai ke permukaan bumi.  Proses pembekuan magma ini agak cepat  sehingga membentuk batuan yang mempunyai cristal yang kurang sempurna.

3.      Batuan Beku Luar, adalah batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi. Magma yang keluar dari bumi mengalami proses pendinginan dan pembekuan Sangat cepat sehingga tidak menghasilkan cristal batuan.  Contohnya riolit dan basalt.

b.  Batuan Sedimen

     Batuan redimen adalah batuan yang terbentuk karena adanya proses pengendapan.  Batir-butir batuan sedimen berasal dari berbagai macam batuan melalui proses pelapukan, baik oleh angin maupun air.  Proses pembentukan batuan sedimen disebut diagenesis yang menyatakan perubahan bentuk dari bahan deposit menjadi batuan endapan.

c.         Batuan Malihan (Batuan Metamorf)

Batuan malihan atau metamorf adalah batuan yang telah mengalami perubahan baik secara fisik maupun kimiawi sehingga menjadi batuan yang berbeda dari batuan induknya.  Faktor yang mempengaruhi perubahannya adalah suhu yang tinggi, tekanan yang kuat serta waktu yang lama. Contohnya adalah batu kapur (kalsit) yang berubah menjadi marmer, atau batuan kuarsa menjadi kuarsit

b. Astenosfer

      Di dalam lapisan selimut bumi tersebut terdapat lapisan yang dikenal dengan astenosfer (asthenosphere) yang bersifat cair kental dengan suhu mencapai ribuan derajat celcius. Berat jenisnya 5 gr/cm3 dan tebalnya +-1700 km

c.Barisfer    

      Barisfer yaitu lapisan inti bumi yang merupakan bahan padat yang tersusun dari lapisan nife (niccolum=nikel dan ferum besi) jari jari barisfer +- 3.470 km.

d. Inti Bumi bagian luar

Inti bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam bumi yang melapisi inti bumi bagian dalam. Inti bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan kedalaman antara 2900-4980 km. Inti bumi bagian luar terdiri atas besi dan nikel cair dengan suhu 3900 °C

e. Inti Bumi bagian dalam

     Inti bumi bagian dalam merupakan bagian bumi yang paling dalam atau dapat juga disebut inti bumi. inti bumi mempunyai tebal 1200km dan berdiameter 2600km. inti bumi terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan temperatur dapat mencapai 4800 °C

           

Lempeng Bumi

Tektonika lempeng

Teori Tektonika 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). Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukan gunung, dan pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah sepanjang batas lempeng. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan 50-100 mm/a.

 

a. Jenis-jenis Gerak Lempeng

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. Gerak Transform/sesar (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).

     

2. Gerak 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. Gerak 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

b. Lempeng-lempeng Utama

Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu:

1. Lempeng Afrika, meliputi Afrika
2. Lempeng Antarktika, meliputi Antarktika
3. Lempeng Indo-Australia, meliputi Australia dan Indonesia
4. Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa
5. Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia
6. Lempeng Amerika Selatan, meliputi Amerika Selatan
7. Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik

        Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng India, Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca, Lempeng Cocos, Lempeng Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia.
        Pergerakan lempeng telah menyebabkan pembentukan dan pemecahan benua seiring berjalannya waktu, termasuk juga pembentukan superkontinen yang mencakup hampir semua atau semua benua. Superkontinen Rodinia diperkirakan terbentuk 1 miliar tahun yang lalu dan mencakup hampir semua atau semua benua di Bumi dan terpecah menjadi delapan benua sekitar 600 juta tahun yang lalu. Delapan benua ini selanjutnya tersusun kembali menjadi superkontinen lain yang disebut Pangaea yang pada akhirnya juga terpecah menjadi Laurasia (yang menjadi Amerika Utara dan Eurasia), dan Gondwana (yang menjadi benua sisanya)

Posted in: Geografi