Karakteristik Lapisan Bumi dan Dinamika Kerak Bumi

Karakteristik Lapisan Bumi dan Dinamika Kerak Bumi - Bumi terdiri atas beberapa lapisan. Salah satu lapisan Bumi adalah kerak Bumi (crust). Kerak Bumi adalah lapisan terluar dan tidak rata. Bagaimana karakteristik struktur lapisan Bumi? Untuk mengetahui struktur lapisan Bumi, kita dapat memanfaatkan telur sebagai alat peraga. Ambil telur rebus dan belah menjadi dua bagian. Bagian cangkang telur menunjukkan lapisan kerak Bumi. Bagian putih telur mewakili lapisan mantel atau selubung Bumi. Bagian kuning telur mewakili inti Bumi. Berikut penjelasan karakteristik lapisan Bumi:

Struktur Lapisan Bumi

A. Struktur Lapisan Bumi

Bumi terdiri atas lapisan-lapisan yang memiliki karakteristik tertentu. Lapisan-lapisan Bumi sebagai berikut:

1. Kerak Bumi (Crust)

Kerak Bumi merupakan lapisan Bumi terluar yangr keras dan sangat tipis dibanding lapisan mantel dan inti Bumi. Ketebalan kerak Bumi sekira 6-40 km. Kerak Bumi tersusun atas material padat yang kaya silisium dan aluminium. Kerak Bumi dan sebagian lapisan di bawahnya (lapisan mantel Bumi paling atas) membentuk lapisan litosfer. Ketebalan litosfer sekitar 100 km. Suhu di bagian bawah kerak Bumi mencapai 1.100°C. Unsur-unsur kimia utama pembentuk kerak Bumi adalah oksigen (46,6%), silikon (27,7%), aluminium (8,1%), besi (5,0%), kalsium (3,6%), natrium (2,8%), kalium (2,6%), dan magnesium (2,1%).

Litosfer dapat dibedakan atas lapisan sial (silium dan aluminium) dan lapisan sima (silium dan magnesium). Senyawa penyusun lapisan sial adalah SiO2, dan AI2O3 yang berbentuk batuan sedimen, granit, andesit, dan metamorf. Senyawa penyusun lapisan sima adalah SiO2, dan MgO. Berat jenis lapisan sima lebih besar daripada lapisan sial.

Kerak Bumi mengambang diatas mantel Bumi yang lembek. Kerak Bumi dibedakan menjadi kerak

benua dan kerak samudra. Kerak Bumi selalu bergerak atau bergeser. Pergeseran kerak Bumi berdampak pada kehidupan di Bumi.

• Kerak Benua : Kerak benua menyusun daratan dan mengisi sekitar 79% volume kerak Bumi. Kerak benua berumur lebih tua daripada kerak samudra. Kerak benua memiliki ketebalan sekira 30-40 km (maksimum 70 km). Ketinggian permukaannya sekira 800 meter dari permukaan laut. Beberapa jenis batuannya berumur sekira 3,8 miliar tahun. Tempat tertinggi kerak benua adalah puncak Gunung Everest (8.848 m).
• Kerak Samudra : Kerak samudra berada di bawah samudra dan ketebalannya sekira 6-11 km. Kerak samudra menyusun lantai dasar samudra dengan luas sekira 65% dari luas kerak Bumi. Kedalaman kerak samudra rata-rata 4.000 meter dibawah permukaan laut dengan tempat terdalam berupa palung. Misalnya Palung Mariana (kedalaman 10.916 m). Bagian atas kerak samudra dengan ketebalan sekira 1.500 km tersusun atas batuan bersifat basa (basaltik). Bagian bawahnya tersusun atas batuan metamorf dan batuan beku gabro. permukaan kerak samudra ditutupi oleh endapan sedimen dengan ketebalan rata-rata sekira 500 meter. Umur batuan kerak samudra tidak lebih dari 200 juta tahun atau lebih muda dibandingkan batuan kerak benua. Kerak samudra dengan berat jenis sekitar 3 gr/cm³ terbentuk dari lava cair yang mendingin cepat.

2. Mantel/Selubung Bumi (Mantle)

Mantel/Selubung Bumi berada di bawah kerak Bumi, yaitu sekitar 10 km di bawah kerak samudraatau sekitar 30 km dibawah kerak benua. Lapisan mantel memiliki ketebalan sekitar 2.900 km dan mencakup sekitar 80% total isi Bumi. Sebagian besar berupa silikat/besi dan magnesium. Suhu mantel bagian bawah mencapai 3.000°C. Lapisan mantel dibedakan menjadi mantel luar dan mantel dalam.

• Mantel Luar : Mantel luar lebih tipis dibanding mantel dalam. Mantel luar berada 10-300 km di bawah permukaan Bumi. Mantel luar memiliki suhu sekitar 1.400-3.000°C dan berat jenis 3,4-4,3 gr/cm³. Lapisan paling atas mantel luar dengan ketebalan 100-300 km disebut astenosfer. Astenosfer berada di bawah lapisan litosfer. Litosfer mengapung di atas astenosfer,seperti es di atas air. Astenosfer bersifat cair dan liat. Astenosfer memengaruhi pergerakan kerak Bumi yang dapat membentuk pegunungan dan dataran tinggi serta menimbulkan gempa.
• Mantel Dalam : Mantel dalam dengan suhu sekira 3.000°C berada pada kedalaman 300-2.890 km di bawah permukaan Bumi. Batuan penyusun mantel dalam bersifat kental karena tekanan tinggi. Mantel dalam mempunyai berat jenis 4,3-5,4 gr/cm³.

3. Inti Bumi (Core)

Inti Bumi merupakan lapisan Bumi paling dalam dan menjadi pusat Bumi. Inti Bumi berbentuk bola dan tersusun atas unsur utama besi (90%) dan nikel (8%). Inti Bumi berada sekira 2.900 km di bawah permukaan Bumi dan dibedakan menjadi inti luar (outer core) dan inti dalam (inner core).

• Inti Luar : Inti luar berada 2.890-5.150 km di bawah permukaan Bumi dengan ketebalan sekitar 2.200 km. Inti luar melapisi inti dalam. Inti luar tersusun atas unsur besi, sedikit nikel, serta 10% sulfur dan oksigen. Inti luar bersifat cair dengan suhu 4.000-5.000°C dan berat jenisnya 10-12 gr/cm³.
• Inti Dalam : Inti dalam berada 5.150-6.370 km di bawah permukaan Bumi dengan ketebalan sekira 1.250 km. Inti dalam tersusun atas besi, nikel, serta unsur ringan seperti sulfur, karbon, dan oksigen. Inti dalam dengan suhu sekira 5.000-6.000°C bersifat padat karena tekanan sangat tinggi. Berat jenisnya sekira 15 gr/cm³.

B. Gerakan Lempeng Tektonik

Permukaan Bumi retak-retak menjadi beberapa bagian yang disebut lempeng tektonik. Sesuai teori

Lempeng Tektonik, kerak Bumi terdiri atas lempeng-lempeng tektonik yang seolah-olah mengapung dan bergerak di atas astenosfer yang cair. Pergolakan magma di dalam Bumi menyebabkan lempeng tektonik bergerak. Pergerakan lempeng tektonik dibedakan menjadi gerakan divergen, konvergen, dan sesar mendatar (transform).

1. Gerakan Divergen

Gerakan divergen merupakan gerakan lempeng tektonik saling menjauh. Retakan yang muncul akibat gerakan divergen menciptakan jalan keluar magma. Magma yang mengalir hingga permukaan Bumi dapat membentuk pulau-pulau vulkanik. Gerakan divergen terjadi di dasar laut dan di darat.

• Gerakan divergen di dasar samudra membentuk paparan dasar laut (sea floor spreading), misalnya Pematang Tengah Atlantik (Mid Atlantic Ridge). Mid Atlantic Ridge terbentuk akibat gerakan lempeng Amerika Selatan dan lempeng Afrika saling menjauh. Gerakan divergen juga membentuk pulau-pulau ditengah Samudra Atlantik di perbatasan lempeng Eurasia dan Amerika Utara.
• Gerakan divergen di daratan membentuk kenampakan Lembah Retak Besar (Great Rift Valley) di Afrika Timur.

2. Gerakan Konvergen

Gerakan konvergen merupakan gerakan lempeng tektonik saling mendekat yang menimbulkan tumbukan antarlempeng. Jika lempeng samudra menumbuk lempeng benua, sisi lempeng samudra akan melengkung dan masuk ke bawah lempeng benua. Hal ini terjadi karena berat jenis lempeng benua lebih ringan daripada lempeng samudra. Proses masuknya sisi lempeng samudra ke bawah lempeng benua disebut penunjaman (subduction). Penunjaman menyebabkan terbentuknya palung samudra dan pegunungan. Gerakan konvergen menimbulkan fenomena seperti:

• Tumbukan Lempeng India dengan Lempeng Eurasia membentuk Pegunungan Himalaya.
• Tumbukan Lempeng Amerika dengan Lempeng Samudra Pasifik membentuk Pegunungan Rocky dan Pegunungan Andes.
• Terbentuknya puncak gunung api di sepanjang jalur tumbukan lempeng.

3. Gerakan Sesar

Sesar mendatar (transform) merupakan gerakan lempeng tektonik yang saling bergesekan (berlawanan arah). Contoh gerakan sesar adalah gesekan lempeng Samudera Pasifik dengan Lempeng Amerika Utara yang membentuk Sesar San Andreas (San Andreas Fault). Patahan ini memanjang sekira 1,200 km dari San Francisco di utara Los Angeles, Amerika Serikat. Zona pergesekan lempeng tektonik disebut zona sesar mendalar (zone transform). Sesar merupakan bidang atau zona rekahan pada batuan yang mengalami pergeseran.

Bagaimana pergerakan lempeng tektonik di Indonesia? Wilayah Indonesia terletak di perbatasan tiga lempeng tektonik yaitu Lempeng Pasifik, Lempeng Indo-Australia, dan Lempeng Eurasia. Lempeng Pasifik bergerak ke barat, Lempeng Indo-Australia mendesak ke arah utara, dan Lempeng Eurasia bergerak ke selatan. Pergeseran Lempeng tektonik memunculkan rangkaian gunung api dan sering menimbulkan gempa. Pergeseran lempeng di dasar laut dapat menyebabkan gempa besar dan tsunami.

Keberadaan gunung api di Indonesia merupakan karunia Tuhan yang harus kita syukuri. Rasa syukur atas karunia-Nya dapat kita tunjukkan dengan perilaku bertanggung jawab dalam memanfaatkan material hasil erupsi gunung api. Contohnya penambangan batu dan pasir di lereng gunung tidak dilakukan secara ilegal dan di dekat permukiman atau lahan pertanian.

Dinamika Kerak Bumi

Kerak bumi terpecah menjadi sekitar 12 lempeng yang saling bergerak mendatar. Dinamakan lempeng karena bagian litosfer itu mempunyai ukuran yang besar di kedua dimensi horizontal (panjang dan lebar) tetapi berukuran kecil ada arah vertikal.

Pergeseran lempeng yang tidak sama mengakibatkan ada tiga jenis batas pertemuan antar lempeng, yaitu dua lempeng saling menjauh (divergent-junctions), dua lempeng saling bertubrukan (subduction zobes), dan dua lempeng saling berpapasan (transform fault). Berikut adalah penjelasan tentang teori pertemuan lempeng.

1. Dua Lempeng Saling Menjauh (Divergent-Junctions)

Peristiwa ini terjadi apabila arah pergerakan lempeng (baik lempeng benua maupun lem-peng samudra) saling bertolak belakang. Contoh perbatasan divergent lempeng samudra ada-lah punggungan samudra dan perbatasan divergent lempeng benua adalah Lembah Retak Besar Afrika.

Kejadian yang dijumpai di daerah divergent junction yaitu : Aktivitas vulkanisme laut; Aktivitas gempa.; Perenggangan lempeng yang disertai dengan tumbukan di kedua tepi lempeng; Pembentukan tanggul dasar samudra (mid ocean ridge).

2) Dua Lempeng Saling Menumbuk (Subduction zone)

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 mélange. 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.

Di daerah tumbukan dua lempeng terjadi beberapa fenomena, yaitu : lempeng dasar samudra menunjam ke bawah lempeng benua, terbentuk palung laut di tempat tumbukan itu, pembengkakan tepi lempeng benua yang merupakan deretan pegunungan, terdapat aktivitas vulkanisme, intrusi, dan ektrusi, merupakan daerah hiposentrum gempa baik dangkal maupun dalam yang dapat menyebabkan terjadinya gempa bumi tektonik dan gelombang tsunami, penghancuran lempeng akibat pergesekan lempeng, dan timbunan sedimen campuran yang dalam geologi dikenal dengan nama batuan bancuh atau melange.

Contoh fenomena yang diakibatkan oleh tumbukan dua lempeng, antara lain Palung Jawa (sebelah Selatan Pulau Jawa), Pegunungan di pantai Barat Amerika, deretan pulau Sumatra, Jawa, dan Nusa Tenggara. Di daerah seperti itu terda-pat aktivitas vulkanisme yang lemah dan gempa yang tidak kuat. Gejala pergeseran itu tam-pak pada tanggul dasar samudra yang tidak berkesinambungan, melainkan terputus-putus.

Sumber Referensi :

• Geografi 1 : Untuk SMA/MA Kelas X / Oleh Danang Endarto ; Penyunting Titik Haryanti ; Ilustrasi Haryana Humardani, Cahyo Muryono. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.
• http://www.pengetahuandanteknologi.com

Share this post